मोफान

बातम्या

उच्च-कार्यक्षमतेच्या ऑटोमोटिव्ह हँडरेल्ससाठी पॉलीयुरेथेन सेमी-रिजिड फोमची निर्मिती आणि वैशिष्ट्ये.

कारच्या आतील आर्मरेस्ट हा केबिनचा एक महत्त्वाचा भाग आहे, जो दरवाजा ढकलण्याचे व ओढण्याचे आणि कारमधील व्यक्तीचा हात ठेवण्याचे कार्य करतो. आपत्कालीन परिस्थितीत, जेव्हा कार आणि हँडरेलची टक्कर होते, तेव्हा पॉलीयुरेथेन सॉफ्ट हँडरेल आणि सुधारित पीपी (पॉलीप्रोपिलीन), एबीएस (पॉलीॲक्रिलोनायट्राइल-ब्युटाडाइन-स्टायरीन) व इतर हार्ड प्लास्टिक हँडरेल चांगली लवचिकता आणि आधार प्रदान करतात, ज्यामुळे इजा कमी होते. पॉलीयुरेथेन सॉफ्ट फोम हँडरेल चांगला स्पर्शानुभव आणि सुंदर पृष्ठभागाचा पोत प्रदान करतात, ज्यामुळे कॉकपिटचा आराम आणि सौंदर्य वाढते. त्यामुळे, वाहन उद्योगाच्या विकासाबरोबर आणि अंतर्गत सामग्रीबद्दल लोकांच्या गरजा सुधारल्यामुळे, वाहनांमधील हँडरेलमध्ये पॉलीयुरेथेन सॉफ्ट फोमचे फायदे अधिकाधिक स्पष्ट होत आहेत.

पॉलीयुरेथेन सॉफ्ट हँडरेलचे तीन प्रकार आहेत: उच्च लवचिकतेचा फोम, स्व-कवचयुक्त फोम आणि अर्ध-कठोर फोम. उच्च लवचिकतेच्या हँडरेलचा बाह्य पृष्ठभाग पीव्हीसी (पॉलीविनाइल क्लोराइड) च्या आवरणाने झाकलेला असतो आणि आतील भाग पॉलीयुरेथेन उच्च लवचिकतेच्या फोमचा असतो. फोमचा आधार तुलनेने कमकुवत असतो, त्याची ताकद तुलनेने कमी असते आणि फोम व आवरणामधील आसंजन (चिकटपणा) तुलनेने अपुरे असते. स्व-कवचयुक्त हँडरेलमध्ये फोमच्या गाभ्याचा थर असतो, त्याची किंमत कमी असते, एकात्मतेची पातळी उच्च असते आणि व्यावसायिक वाहनांमध्ये त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, परंतु यामध्ये पृष्ठभागाची मजबुती आणि एकूण आराम यांचा विचार करणे कठीण असते. अर्ध-कठोर आर्मरेस्ट पीव्हीसीच्या आवरणाने झाकलेला असतो, हे आवरण स्पर्शाला आणि दिसण्याला चांगला अनुभव देते, आणि आतील अर्ध-कठोर फोममध्ये उत्कृष्ट स्पर्शानुभव, आघात प्रतिरोध, ऊर्जा शोषण आणि वृद्धत्व प्रतिरोध हे गुणधर्म असतात, त्यामुळे प्रवासी कारच्या इंटीरियरमध्ये त्याचा वापर अधिकाधिक वाढत आहे.

या शोधनिबंधात, ऑटोमोबाईल हँडरेल्ससाठी पॉलीयुरेथेन सेमी-रिजिड फोमचे मूलभूत सूत्र तयार केले आहे आणि या आधारावर त्याच्या सुधारणेचा अभ्यास केला आहे.

प्रायोगिक विभाग

मुख्य कच्चा माल

पॉलीइथर पॉलीओल ए (हायड्रॉक्सिल मूल्य ३० ~ ४० मिग्रॅ/ग्रॅम), पॉलीमर पॉलीओल बी (हायड्रॉक्सिल मूल्य २५ ~ ३० मिग्रॅ/ग्रॅम): वानहुआ केमिकल ग्रुप कं., लि. मॉडिफाइड एमडीआय [डायफिनाइलमिथेन डायआयसोसायनेट, w (NCO) २५%~३०%], कंपोझिट कॅटॅलिस्ट, वेटिंग डिस्पर्संट (एजंट ३), अँटिऑक्सिडंट ए: वानहुआ केमिकल (बीजिंग) कं., लि., मैतोऊ, इत्यादी; वेटिंग डिस्पर्संट (एजंट १), वेटिंग डिस्पर्संट (एजंट २): बायके केमिकल. वरील कच्चा माल औद्योगिक दर्जाचा आहे. पीव्हीसी लायनिंग स्किन: चांगशू रुईहुआ.

मुख्य उपकरणे आणि साधने

Sdf-400 प्रकारचा हाय-स्पीड मिक्सर, AR3202CN प्रकारचा इलेक्ट्रॉनिक बॅलन्स, ॲल्युमिनियम मोल्ड (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), 101-4AB प्रकारचा इलेक्ट्रिक ब्लोअर ओव्हन, KJ-1065 प्रकारचा इलेक्ट्रॉनिक युनिव्हर्सल टेन्शन मशीन, 501A प्रकारचा सुपर थर्मोस्टॅट.

मूळ सूत्र आणि नमुना तयार करणे

अर्ध-ताठर पॉलीयुरेथेन फोमची मूलभूत रचना तक्ता १ मध्ये दर्शविली आहे.

यांत्रिक गुणधर्म चाचणी नमुन्याची तयारी: डिझाइन सूत्रानुसार कंपोझिट पॉलीइथर (A मटेरियल) तयार करण्यात आले, ते सुधारित MDI सोबत एका विशिष्ट प्रमाणात मिसळले गेले, हाय-स्पीड स्टिरिंग डिव्हाइसने (3000r/min) 3 ते 5 सेकंदांसाठी ढवळले गेले, नंतर फोम बनवण्यासाठी संबंधित मोल्डमध्ये ओतले गेले आणि एका विशिष्ट वेळेत मोल्ड उघडून अर्ध-कठोर पॉलीयुरेथेन फोम मोल्डेड नमुना मिळवण्यात आला.

१

बंधन कार्यक्षमता चाचणीसाठी नमुन्याची तयारी: मोल्डच्या खालच्या डायमध्ये पीव्हीसी स्किनचा एक थर ठेवला जातो, आणि संयुक्त पॉलीइथर आणि सुधारित एमडीआय प्रमाणात मिसळले जातात, उच्च-गती ढवळणाऱ्या उपकरणाने (३००० आर/मिनिट) ३~५ सेकंद ढवळले जातात, नंतर स्किनच्या पृष्ठभागावर ओतले जातात, आणि मोल्ड बंद केला जातो, आणि स्किनसह पॉलीयुरेथेन फोम एका विशिष्ट वेळेत मोल्ड केला जातो.

कामगिरी चाचणी

यांत्रिक गुणधर्म: आयएसओ-३३८६ मानक चाचणीनुसार ४०% सीएलडी (संपीडन कठीणता); आयएसओ-१७९८ मानकानुसार तन्यता शक्ती आणि तुटताना होणारे प्रसरण तपासले जाते; आयएसओ-८०६७ मानकानुसार फाटण्याची शक्ती तपासली जाते. बंधन कार्यक्षमता: इलेक्ट्रॉनिक युनिव्हर्सल टेन्शन मशीनचा वापर ओईएमच्या मानकानुसार बाह्य आवरण काढण्यासाठी आणि १८०° फोम लावण्यासाठी केला जातो.

वृद्धिंगत कार्यक्षमता: OEM च्या मानक तापमानानुसार 120℃ तापमानावर 24 तासांच्या वृद्धिंगत प्रक्रियेनंतर यांत्रिक गुणधर्म आणि बंधन गुणधर्मांमध्ये होणारी घट तपासा.

निकाल आणि चर्चा

यांत्रिक गुणधर्म

मूळ सूत्रामध्ये पॉलीइथर पॉलीओल A आणि पॉलीमर पॉलीओल B यांचे प्रमाण बदलून, अर्ध-ताठर पॉलीयुरेथेन फोमच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर वेगवेगळ्या पॉलीइथर डोसच्या प्रभावाचा अभ्यास करण्यात आला, जसे की तक्ता 2 मध्ये दाखवले आहे.

२

सारणी २ मधील निकालांवरून असे दिसून येते की, पॉलीइथर पॉलीओल A आणि पॉलिमर पॉलीओल B यांच्या गुणोत्तराचा पॉलीयुरेथेन फोमच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर लक्षणीय परिणाम होतो. जेव्हा पॉलीइथर पॉलीओल A आणि पॉलिमर पॉलीओल B यांचे गुणोत्तर वाढते, तेव्हा तुटतानाची ताणक्षमता (elongation at break) वाढते, संपीडन कठीणता (compressive hardness) काही प्रमाणात कमी होते आणि तन्यता शक्ती (tensile strength) व फाटण्याची शक्ती (tearing strength) यामध्ये फारसा बदल होत नाही. पॉलीयुरेथेनची आण्विक साखळी प्रामुख्याने सॉफ्ट सेगमेंट आणि हार्ड सेगमेंटने बनलेली असते, ज्यात सॉफ्ट सेगमेंट पॉलीओलपासून आणि हार्ड सेगमेंट कार्बामेट बंधापासून तयार होतो. एकीकडे, दोन्ही पॉलीओलचे सापेक्ष आण्विक वजन आणि हायड्रॉक्सिल मूल्य भिन्न असते, तर दुसरीकडे, पॉलिमर पॉलीओल B हे ॲक्रिलोनायट्राइल आणि स्टायरीनद्वारे सुधारित केलेले पॉलीइथर पॉलीओल आहे आणि बेंझिन रिंगच्या अस्तित्वामुळे साखळीच्या भागांची दृढता सुधारते, तर पॉलिमर पॉलीओल B मध्ये लहान आण्विक पदार्थ असतात, ज्यामुळे फोमचा ठिसूळपणा वाढतो. जेव्हा पॉलीइथर पॉलीओल A चे प्रमाण ८० भाग आणि पॉलिमर पॉलीओल B चे प्रमाण १० भाग असते, तेव्हा फोमचे सर्वसमावेशक यांत्रिक गुणधर्म अधिक चांगले असतात.

बॉन्डिंग मालमत्ता

उच्च दाब वारंवारता असलेले उत्पादन असल्याने, जर फोम आणि स्किन सोलले गेले तर हँडरेलच्या भागांचा आराम लक्षणीयरीत्या कमी होईल, त्यामुळे पॉलीयुरेथेन फोम आणि स्किनच्या बाँडिंग कामगिरीची आवश्यकता असते. वरील संशोधनाच्या आधारावर, फोम आणि स्किनच्या आसंजन गुणधर्मांची चाचणी घेण्यासाठी वेगवेगळे वेटिंग डिस्पर्संट्स टाकण्यात आले. त्याचे परिणाम तक्ता ३ मध्ये दर्शविले आहेत.

३

तक्ता ३ वरून असे दिसून येते की, वेगवेगळ्या वेटिंग डिस्पर्संट्सचा फोम आणि त्वचेमधील सोलण्याच्या शक्तीवर स्पष्ट परिणाम होतो: अॅडिटिव्ह २ च्या वापरानंतर फोम कोसळतो, जे अॅडिटिव्ह २ टाकल्यानंतर फोम जास्त प्रमाणात उघडल्यामुळे होऊ शकते; अॅडिटिव्ह १ आणि ३ च्या वापरानंतर, ब्लँक नमुन्याच्या सोलण्याच्या शक्तीमध्ये निश्चित वाढ होते, आणि अॅडिटिव्ह १ ची सोलण्याची शक्ती ब्लँक नमुन्यापेक्षा सुमारे १७% जास्त आहे, तर अॅडिटिव्ह ३ ची सोलण्याची शक्ती ब्लँक नमुन्यापेक्षा सुमारे २५% जास्त आहे. अॅडिटिव्ह १ आणि अॅडिटिव्ह ३ मधील फरक मुख्यत्वे पृष्ठभागावरील संमिश्र पदार्थाच्या ओलेपणाच्या फरकामुळे होतो. सामान्यतः, घन पदार्थावरील द्रवाच्या ओलेपणाचे मूल्यांकन करण्यासाठी, संपर्क कोन हा पृष्ठभागाचा ओलेपणा मोजण्यासाठी एक महत्त्वाचा पॅरामीटर आहे. म्हणून, वरील दोन वेटिंग डिस्पर्संट्स टाकल्यानंतर संमिश्र पदार्थ आणि त्वचेमधील संपर्क कोनाची चाचणी घेण्यात आली आणि त्याचे परिणाम आकृती १ मध्ये दर्शविले आहेत.

४

आकृती १ वरून असे दिसून येते की, रिक्त नमुन्याचा संपर्क कोन सर्वात मोठा, म्हणजेच २७° आहे, आणि सहायक घटक ३ चा संपर्क कोन सर्वात लहान, म्हणजेच केवळ १२° आहे. यावरून असे दिसून येते की, अॅडिटिव्ह ३ च्या वापरामुळे संमिश्र पदार्थाची आणि त्वचेची ओलेपणाची क्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारते आणि ते त्वचेच्या पृष्ठभागावर अधिक सहजपणे पसरते, त्यामुळे अॅडिटिव्ह ३ च्या वापरामध्ये सर्वाधिक सोलण्याची शक्ती (पीलिंग फोर्स) असते.

जुनी मालमत्ता

हँडरेल उत्पादने गाडीमध्ये दाबून ठेवली जातात, त्यामुळे ती वारंवार सूर्यप्रकाशाच्या संपर्कात येतात. म्हणूनच, पॉलीयुरेथेन सेमी-रिजिड हँडरेल फोमसाठी वृद्धी-प्रतिरोधक क्षमता हा आणखी एक महत्त्वाचा घटक आहे ज्याचा विचार करणे आवश्यक आहे. त्यामुळे, मूळ फॉर्म्युल्याच्या वृद्धी-प्रतिरोधक क्षमतेची चाचणी घेण्यात आली आणि सुधारणांचा अभ्यास करण्यात आला, ज्याचे परिणाम तक्ता ४ मध्ये दर्शविले आहेत.

५

सारणी ४ मधील माहितीची तुलना केल्यावर असे दिसून येते की, १२०℃ तापमानावर औष्णिक वृद्धीकरणानंतर मूळ सूत्राचे यांत्रिक गुणधर्म आणि बंध गुणधर्म लक्षणीयरीत्या कमी होतात: १२ तासांच्या वृद्धीकरणानंतर, घनता वगळता (खाली समान) विविध गुणधर्मांमधील घट १३%~१६% आहे; २४ तासांच्या वृद्धीकरणानंतर कार्यक्षमतेतील घट २३%~२६% आहे. यावरून असे दिसून येते की मूळ सूत्राचा उष्णता वृद्धीकरण गुणधर्म चांगला नाही, आणि सूत्रामध्ये 'अ' वर्गाचे अँटिऑक्सिडंट 'अ' टाकल्याने मूळ सूत्राचा उष्णता वृद्धीकरण गुणधर्म स्पष्टपणे सुधारला जाऊ शकतो. त्याच प्रायोगिक परिस्थितीत अँटिऑक्सिडंट 'अ' टाकल्यानंतर, १२ तासांनंतर विविध गुणधर्मांमधील घट ७%~८% होती, आणि २४ तासांनंतर विविध गुणधर्मांमधील घट १३%~१६% होती. यांत्रिक गुणधर्मांमधील घट ही प्रामुख्याने औष्णिक वृद्धीकरण प्रक्रियेदरम्यान रासायनिक बंध तुटल्यामुळे आणि सक्रिय मुक्त रॅडिकल्समुळे सुरू झालेल्या साखळी अभिक्रियांच्या मालिकेमुळे होते, ज्यामुळे मूळ पदार्थाच्या संरचनेत किंवा गुणधर्मांमध्ये मूलभूत बदल होतात. एकीकडे, बाँडिंगच्या कार्यक्षमतेतील घट ही फोमच्या स्वतःच्या यांत्रिक गुणधर्मांमधील घटीमुळे होते, तर दुसरीकडे, पीव्हीसीच्या बाह्य आवरणात मोठ्या प्रमाणात प्लॅस्टिसायझर्स असतात आणि थर्मल ऑक्सिजन एजिंगच्या प्रक्रियेदरम्यान हे प्लॅस्टिसायझर्स पृष्ठभागावर स्थलांतरित होतात. अँटिऑक्सिडंट्सच्या समावेशामुळे त्याचे थर्मल एजिंगचे गुणधर्म सुधारू शकतात, याचे मुख्य कारण म्हणजे अँटिऑक्सिडंट्स नव्याने तयार झालेले फ्री रॅडिकल्स नष्ट करतात, पॉलिमरच्या ऑक्सिडेशन प्रक्रियेस विलंब लावतात किंवा प्रतिबंधित करतात, जेणेकरून पॉलिमरचे मूळ गुणधर्म टिकून राहतात.

सर्वसमावेशक कामगिरी

वरील निकालांच्या आधारे, सर्वोत्तम फॉर्म्युला तयार करण्यात आला आणि त्याच्या विविध गुणधर्मांचे मूल्यांकन करण्यात आले. या फॉर्म्युलाच्या कामगिरीची तुलना सामान्य पॉलीयुरेथेन हाय रिबाउंड हँडरेल फोमच्या कामगिरीशी करण्यात आली. याचे निकाल तक्ता ५ मध्ये दर्शविले आहेत.

६

तक्ता ५ वरून पाहिल्याप्रमाणे, इष्टतम अर्ध-कठोर पॉलीयुरेथेन फोम फॉर्म्युल्याच्या कामगिरीमध्ये मूलभूत आणि सामान्य फॉर्म्युल्यांच्या तुलनेत काही निश्चित फायदे आहेत, आणि तो अधिक व्यावहारिक असून उच्च-कार्यक्षमतेच्या हँडरेल्सच्या वापरासाठी अधिक योग्य आहे.

निष्कर्ष

पॉलीइथरचे प्रमाण समायोजित करून आणि योग्य वेटिंग डिस्पर्संट व अँटिऑक्सिडंटची निवड करून, सेमी-रिजिड पॉलीयुरेथेन फोमला चांगले यांत्रिक गुणधर्म, उत्कृष्ट उष्णता वृद्धी गुणधर्म इत्यादी मिळू शकतात. फोमच्या उत्कृष्ट कामगिरीच्या आधारावर, हे उच्च-कार्यक्षम पॉलीयुरेथेन सेमी-रिजिड फोम उत्पादन हँडरेल्स आणि इन्स्ट्रुमेंट टेबल्ससारख्या ऑटोमोटिव्ह बफर साहित्यामध्ये वापरले जाऊ शकते.


पोस्ट करण्याची वेळ: २५ जुलै २०२४

तुमचा संदेश द्या