高性能の自動車手すりのためのポリウレタン半剛体フォームの準備と特性。
車の内部のアームレストは、タクシーの重要な部分であり、ドアを押して引っ張り、車の中に人の腕を置く役割を果たします。緊急事態が発生した場合、車と手すりの衝突、ポリウレタンソフトハンドレールと修正PP(ポリプロピレン)、ABS(ポリアクリロニトリル - ブタジエン - スチレン)およびその他の硬質プラスチックの手すりは、良好な弾力性と緩衝液を提供し、それにより損傷を減らすことができます。ポリウレタンの柔らかいフォームの手すりは、優れたハンドフィールと美しい表面のテクスチャーを提供し、それによってコックピットの快適さと美しさを改善します。したがって、自動車産業の発展とインテリア材料の人々の要件の改善により、自動車の手すりにおけるポリウレタンソフトフォームの利点はますます明白になっています。
ポリウレタンの柔らかい手すりには、高い回復力の泡、自己破壊されたフォーム、半剛性フォームの3種類があります。高レジリエンスの手すりの外面は、PVC(ポリ塩化ビニル)皮膚で覆われており、内部はポリウレタン高レジリエンスフォームです。泡のサポートは比較的弱く、強度は比較的低く、泡と皮膚の間の接着は比較的不十分です。セルフスキンの手すりは、肌の泡コア層、低コスト、高統合度の層を持ち、商用車で広く使用されていますが、表面の強度と全体的な快適さを考慮することは困難です。半剛性のアームレストはPVC皮膚で覆われており、皮膚は触ってきれいと外観を提供し、内部半剛性のフォームは優れた感触、耐衝撃性、エネルギー吸収、老化抵抗を備えているため、乗用車のインテリアの使用でますます広く使用されています。
この論文では、自動車の手すり用のポリウレタン半剛体フォームの基本的な式が設計されており、その改善はこれに基づいて研究されています。
実験セクション
主な原料
ポリエーテルポリオールA(ヒドロキシル値30〜40 mg/g)、ポリマーポリオールB(ヒドロキシル値25〜30 mg/g):Wanhua Chemical Group Co.、Ltd。修飾されたMDI [ジフェニルメタンジイソシアネート、W(NCO)は25%〜30%]、複合触媒、湿潤分散剤(エージェント3)、抗酸化剤A:Wanhua Chemical(Beijing)Co.、Ltd。、Maitouなど。湿潤分散剤(エージェント1)、湿潤分散剤(エージェント2):byke化学。上記の原材料は産業用グレードです。 PVCライニングスキン:Changshu ruihua。
主な機器と楽器
SDF-400タイプ高速ミキサー、AR3202CNタイプの電子バランス、アルミニウム金型(10cm×10cm×1cm、10cm×10cm×5cm)、101-4ABタイプの電気ブロワーオーブン、KJ-1065タイプの電子ユニバーサルテンションマシン、501Aタイプのスーパーサーモタット。
基本的な式とサンプルの準備
半剛性ポリウレタンフォームの基本的な配合を表1に示します。
機械的特性テストサンプルの調製:複合ポリエーテル(材料)を設計式に従って調製し、特定の割合で修正されたMDIと混合し、高速攪拌装置(3000R/min)で3〜5秒間攪拌し、対応する金型に注ぎ、foAMに型を開きました。

結合パフォーマンステストのためのサンプルの調製:PVC皮膚の層が金型の下部ダイに配置され、組み合わせたポリエーテルと修飾MDIが比例して混合され、高速攪拌装置(3 000 r/min)で3〜5秒間攪拌され、皮膚の表面に注がれ、型が閉じられ、ポリューレテン泡が閉じられます。
パフォーマンステスト
機械的特性:ISO-3386標準テストによる40%CLD(圧縮硬度)。破損時の引張強度と伸びは、ISO-1798標準に従ってテストされています。涙強度は、ISO-8067標準に従ってテストされます。ボンディングパフォーマンス:電子ユニバーサルテンションマシンは、OEMの標準に応じて皮膚を剥がし、180°の泡を剥がすために使用されます。
老化性能:OEMの標準温度に従って、120℃で24時間老化した後、機械的特性と結合特性の損失をテストします。
結果と考察
機械的特性
基本式におけるポリエーテルポリオールAとポリマーポリオールBの比を変更することにより、表2に示すように、半剛性ポリウレタンフォームの機械的特性に対する異なるポリエーテル剤の影響を調査しました。

表2の結果から、ポリエーテルポリオールAとポリマーポリオールBの比がポリウレタンフォームの機械的特性に大きな影響があることがわかります。ポリエーテルポリオールAのポリマーポリオールBの比が増加すると、破損時の伸長が増加し、圧縮硬度がある程度減少し、引張強度と引き裂き強度はほとんど変わりません。ポリウレタンの分子鎖は、主にソフトセグメントとハードセグメント、ポリオールのソフトセグメント、カルバメート結合のハードセグメントで構成されています。一方では、2つのポリオールの相対分子量とヒドロキシル値は異なりますが、他方では、ポリマーポリオールBはアクリロニトリルとスチレンによって修飾されたポリエーテルポリオールです。チェーンセグメントの剛性はベンゼンリングの存在により改善されますが、ポリマーポリオールBは小さな分子物質を抑制します。ポリエーテルポリオールAが80部で、ポリマーポリオールBが10部である場合、フォームの包括的な機械的特性の方が優れています。
結合プロパティ
プレス周波数の高い製品として、手すりは泡と皮膚が皮をむいたら部品の快適さを大幅に減らすため、ポリウレタンフォームと肌の結合性能が必要です。上記の研究に基づいて、泡と皮膚の接着特性をテストするために、異なる湿潤分散剤を加えました。結果を表3に示します。

表3から、異なる湿潤分散剤が泡と皮膚の間の剥離力に明らかな影響を及ぼしていることがわかります。泡2の使用後に泡の崩壊が発生します。添加物1と3を使用した後、空白のサンプルのストリッピング強度は一定の増加になり、添加剤1のストリッピング強度はブランクサンプルのそれよりも約17%高く、添加剤3のストリッピング強度はブランクサンプルのそれよりも約25%高くなっています。添加剤1と添加剤3の違いは、主に表面上の複合材料の濡れ性の違いによって引き起こされます。一般に、固体上の液体の湿潤性を評価するために、接触角は表面の濡れ性を測定するための重要なパラメーターです。したがって、上記の2つの湿潤分散剤を追加した後の複合材料と皮膚の間の接触角をテストし、結果を図1に示しました。

図1から、空白のサンプルの接触角が最大であり、27°であり、補助エージェント3の接触角が最小で、わずか12°であることがわかります。これは、添加剤3を使用すると、複合材料と皮膚の濡れ性を大幅に改善できることを示しており、皮膚の表面に広がる方が簡単であるため、添加剤3の使用は最大の剥離力を持っています。
老化プロパティ
手すり製品は車に押し付けられ、日光への曝露の頻度が高く、老化性能は、ポリウレタン半剛性の手すりフォームが考慮しなければならないもう1つの重要なパフォーマンスです。したがって、基本式の老化性能をテストし、改善研究を実施し、結果を表4に示しました。

表4のデータを比較することにより、120の熱老化後、基本式の機械的特性と結合特性が大幅に減少することがわかります。12時間の老化後、密度を除くさまざまな特性の損失(以下と同じ)は13%〜16%です。 24時間のエージングのパフォーマンス損失は23%〜26%です。基本的な式の熱老化特性は良くないことが示されており、抗酸化物質Aのクラスを式に追加することで、元の式の熱老化特性を明らかに改善できることが示されています。抗酸化剤Aの添加後の同じ実験条件下では、12時間後のさまざまな特性の損失は7%〜8%であり、24時間後のさまざまな特性の損失は13%〜16%でした。機械的特性の減少は、主に、熱老化プロセス中に化学結合の破損とアクティブなフリーラジカルによって引き起こされる一連の鎖反応によるものであり、元の物質の構造または特性の根本的な変化をもたらします。一方で、結合性能の低下は、PVC皮膚には多数の可塑剤が含まれており、熱酸素老化のプロセス中に可塑剤が表面に移動するため、泡自体の機械的特性の低下によるものです。抗酸化物質の添加は、主に抗酸化物質が新しく生成されたフリーラジカルを排除し、ポリマーの酸化プロセスを遅延または阻害するため、ポリマーの元の特性を維持することができるためです。
包括的なパフォーマンス
上記の結果に基づいて、最適な式が設計され、そのさまざまな特性が評価されました。フォーミュラのパフォーマンスは、一般的なポリウレタン高リバウンドハンドレールフォームのパフォーマンスと比較されました。結果を表5に示します。

表5からわかるように、最適な半剛性ポリウレタンフォームフォーミュラの性能は、基本的および一般的な式よりも一定の利点があり、より実用的であり、高性能の手すりの適用に適しています。
結論
ポリエーテルの量を調整し、適格な湿潤分散剤と抗酸化物質を選択すると、半剛性ポリウレタンフォームの良好な機械的特性、優れた熱老化特性などが得られます。フォームの優れた性能に基づいて、この高性能ポリウレタン半剛体フォーム製品は、手すりや楽器テーブルなどの自動車バッファー材料に適用できます。
投稿時間:7月25日 - 2024年