汽車內飾用泡沫性能探究
汽車內飾用泡沫是汽車行業常用的材料,由于汽車的安全性包含了很多的方面,其內飾材料泡沫的揮發性及起霧性也是一個重要的檢測指標,本文上海千實就汽車常用的幾類內飾泡沫材料做一下簡單的介紹。
MDI 基泡沫的性能
手工發泡 MDI 基泡沫的性能MDI 基泡沫反應通過延遲凝膠化反應來提高泡沫的流動性。康普頓公司的新型催化劑系列具有能使反應平穩的催化能力,可延遲泡沫的膨脹上升。
總之,可以通過調節凝膠催化劑和發泡催化劑之間的比例,選擇延遲程度,以優化反應。在 MDI體系中,凝膠催化劑 EF-602 表現出了適度的凝膠能力。只用 EF-602 作催化劑時,除了較強的凝膠能力外,它還具有輕微的發泡能力。而發泡催化劑 EF-708 和 EF-705 則表現出了較強的發泡能力和良好的開孔能力。其中 EF-705 的開孔能力強。
雖然新型催化劑的延遲作用較強、中的熱成穴負荷測試結果可以看到,其固化性能也相當好:表中數據是脫模后再保持一定的時間后測量的,這是體現高聚物固化程度的一個指標。即使在延遲時間較長的情況下,其固化程度依然與參照催化劑的相當。作為催化劑的功能之一,開孔性也很重要。EF602 和 EF-705 特別適合用于高開孔性的泡沫配方中。與參照配方相比,配方 3 的泡沫延遲作用更強,開孔性好,而固化程度相當。配方 1 聯用了 2 種催化劑,結果在泡沫的生產中表現出了非常好的固化效果,同時,泡沫有輕微的閉孔,乳白時間較長,而周期較短則對生產更有利。配方 2 是由配方 1 和配方 3 折中而成的,其各項性能測試結果也都處在配方 1 和配方 3 之間。測試結果表明,配方中 EF-602 和 EF-705、EF-708 聯用,可以較為容易地獲得性能完美的模塑泡沫。
實驗使用新型催化劑的配方中,都采用了康普頓公司的低揮發性的表面活性劑 L-3415。結果證明其泡沫性能與采用 L-3001 的相似:略顯不規則的泡孔結構、較好的穩定性以及泡沫生產工藝中具有較好的擠壓性能等。
機械澆注泡沫的物理性能
為了考察這一系列新型催化劑的應用效果,在幾家工廠采用標準的生產工具做了試驗,并進行了短期生產。試驗在較寬的范圍內進行,不同原料的發泡試驗都達到了提高泡沫的流動性、降低廢品率的結果。該系列新型催化劑突出的優點是,該催化劑的使用,使汽車用坐墊中較薄的部分也具有足夠的初始強度。
新型催化劑使泡沫稍微有點變軟,不過這可以由配方來調整。機械性能包括拉伸強度和伸長率都提高了,經過濕老化后的樣品也是如此。與參照配方的測試結果相比,疲勞性能如承載性略有降低,但依然在制造商的要求范圍內。所以,該新型催化劑既滿足了汽車制造商對車內環境的要求,又能生產出物理性能符合要求的泡沫。
同時,用 pSA 法 D42-l047 測試了泡沫的動態疲勞性能。結果也表明泡沫的動態疲勞性能在要求的范圍以內。
TDI 基泡沫的性能
手工發泡 TDI 基泡沫的性能與 MDI 基泡沫不同,新型催化劑用于 TDI 基泡沫時,其凝膠能力、發泡催化能力就不很顯著。但從表 3 中由 EF-602 和 EF-708 兩種催化劑聯用的配方4 可看出,MDI 和 TDI 兩個系列的配方表現出很多相同點。該催化劑能夠提供較長的乳白時間和平滑的發泡膨脹外形,同時又能保持良好的固化性能。配方 5 中的催化劑以延遲凝膠催化劑為主,因此其擠出時間較長。同時新型催化劑使泡沫外形平滑,而固化性能比參照配方更為優良。配方 5 中因催化劑的高度延遲性,所得的泡沫產品則是完全開孔的。相比之下,配方 6 中雖然是以發泡催化劑為主的,然而這些發泡催化劑特別是 EF-708 單獨使用時,還是具有足夠的凝膠能力以保證泡沫得以較好的固化。催化劑 EF-602 的另一個優點是可以提高泡沫的承載性能。如表 3 中配方 4 和配方 5 中的 40%壓陷硬度比參照配方(所用催化劑為 A-l 和 A-33)的增加了30%。
上述試驗所用的表面活性劑都為 L-3555。這種表面活性劑是一種新型的硅油與異氰酸酯的共聚物,它可以與聚氨酯的網絡形成一體,以致能大大地減少其揮發程度。
機械澆注泡沫的物理性能
表 4 是使用低霧化催化劑的 TDI 基的泡沫性能與標準性能的比較。對比 VolkSwagen 標準 pV34l0,可以發現大部分性能在要求范圍之內。由于新型催化劑可以提高泡沫制品的硬度,要達到汽車用座墊要求的高硬度,不需選擇高 TDI 指數的配方,同時,濕老化后的強度也能得到很好的保證。
實驗中還發現,采用新型催化劑配方時沒有出現采用普通催化劑時會產生降解以及濕老化后承載性能損耗的現象,并且制品濕老化后仍保持了較高的拉伸強度和伸長率。
揮發性性能的測試
采用 Daimler Chrysler pB VWL 709 的方法,對模塑泡沫進行了揮發性性能的測試。對表 1 中 MDI基 2 個配方泡沫產品的測試結果表明,使用傳統催化劑(A-1、A-33)的配方,泡沫制品中揮發胺的質量分數為 232 > 10 - 6,而使用新型催化劑 EF-602 和 EF-708 的配方,則未檢測到揮發的胺。表面活性劑之間的比較也非常明顯。使用傳統表面活性劑 L-3001的泡沫,其揮發的硅氧烷的質量分數為 182 > 10 - 6,而使用新型表面活性劑 L-3415 的配方,泡沫的硅氧烷揮發份質量分數僅為 15 > 10 - 6。
實驗對 TDI 基的泡沫也做了霧化性測試。采用2 個配方作比較:一個采用傳統的催化劑如 A-1、A-33,表面活性劑 Y-10515;另一個用 EF-602 和 EF-708作催化劑,L-3555 作表面活性劑。結果與 MDI 基的泡沫類似,當采用 EF-602 和 EF-708 作催化劑時,制品中已不存在揮發的胺;L-3555 表面活性劑則創新性地將以往表面活性劑的揮發性降低了 10 倍。






