談車(chē)用聚氨酯制作方法及注意事項(xiàng)

賈洪

摘 ? 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，汽車(chē)已經(jīng)成為人們正常生產(chǎn)生活不可缺少的重要交通工具，且隨著時(shí)間的推移，人們對(duì)汽車(chē)整體性能的要求也在逐漸提高，其中包括汽車(chē)的舒適性、汽車(chē)的動(dòng)力、汽車(chē)的輕量節(jié)能性等。而在提高汽車(chē)整體性能中，車(chē)用聚氨酯材料發(fā)揮著舉足輕重的作用。通過(guò)對(duì)車(chē)用聚氨酯材料的應(yīng)用，可以有效降低車(chē)用金屬的使用，降低汽車(chē)行駛中的能源消耗以及對(duì)環(huán)境造成的污染。據(jù)了解，汽車(chē)中多增加1kg的聚氨酯材料就可以減少汽車(chē)運(yùn)行周期中6kg的二氧化碳排放量，由此可見(jiàn)車(chē)用聚氨酯的重要作用。

關(guān)鍵詞：車(chē)用 ?聚氨酯 ?注意事項(xiàng) ?制作方法 ?研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ323 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（b）-0075-02

聚氨酯類(lèi)材料是一種合成型材料，主要通過(guò)異氰酸酯和多元醇二者反應(yīng)來(lái)制作而成，它相比于傳統(tǒng)汽車(chē)內(nèi)飾材料具有明顯的優(yōu)勢(shì)，據(jù)了解有耐高低溫、耐磨、通透性好、輕量等，且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，其中主要包括建筑行業(yè)、汽車(chē)制造行業(yè)、家電生產(chǎn)行業(yè)、健身器材生產(chǎn)行業(yè)等。今天本文就是基于此背景下展開(kāi)對(duì)車(chē)用聚氨酯制作方法和相關(guān)注意事項(xiàng)的探討與研究，希望可以為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

1 ?對(duì)聚氨酯硬質(zhì)模塑泡沫的制作方法研究

聚氨酯硬質(zhì)模塑泡沫材料主要適用于汽車(chē)承重板、儀表盤(pán)、門(mén)內(nèi)襯板、車(chē)內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)材料等，當(dāng)前汽車(chē)這些部件應(yīng)用聚氨酯硬質(zhì)模塑泡沫主要包括兩個(gè)體系，第一種是S-Rim體系，第二種是LFI體系，這兩種聚氨酯硬質(zhì)模塑泡沫體系有共同的特點(diǎn)，都是以玻纖作為輔助材料來(lái)增加材料的強(qiáng)度，下面我們就通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)詳細(xì)探討。

1.1 對(duì)聚氨酯S-Rim體系的研究

這種聚氨酯泡沫體系相比于其它泡沫體系自由發(fā)泡密度較低，而通過(guò)模壓后自由發(fā)泡密度才能得到一定的提高，但是該系統(tǒng)力學(xué)性能非常好，能有效地達(dá)到汽車(chē)儀表盤(pán)所需要的彎曲度，并且具有較強(qiáng)的耐候性。因此，該聚氨酯泡沫體系在汽車(chē)儀表盤(pán)中的應(yīng)用最為廣泛，同時(shí)在大型客車(chē)和重型卡車(chē)的駕駛棚頂上也得到廣泛應(yīng)用，一些客車(chē)內(nèi)部的行李架也采用該泡沫體系。聚氨酯S-Rim體系主要是通過(guò)短鏈二元醇、聚醚、聚合MDI三者的相互反應(yīng)制作而成的，在合成過(guò)程中應(yīng)該注意時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)聚脲的產(chǎn)生情況，這樣才能有效地保證聚氨酯泡沫的強(qiáng)度和剛性。聚氨酯S-Rim體系泡沫具有較好的流動(dòng)性，也可以將其應(yīng)用到復(fù)雜模具的制造上。在聚氨酯S-Rim體系泡沫制作過(guò)程中由于放熱量較大，我們要嚴(yán)格控制所制作產(chǎn)品的模具質(zhì)量，要保證模具具有良好的密封性，模壓要大，模具的溫度要控制在60℃左右，并且從反應(yīng)開(kāi)始計(jì)算在6～10min之間完成產(chǎn)品的制作。

1.2 對(duì)聚氨酯LFI體系的研究。

構(gòu)成聚氨酯LFI體系的主要成分是硬泡聚醚，在制作過(guò)程中還需要加入小分子量的二醇、二胺和聚合MDI加以反應(yīng)，最終成型。在三者反應(yīng)的過(guò)程中，還需要我們工作人員加入適當(dāng)?shù)牟＠w來(lái)提升聚氨酯泡沫的強(qiáng)度和硬度。該材料主要應(yīng)用于汽車(chē)儀表板的制作，汽車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)板的制作以及重型汽車(chē)駕駛室承重板的制作等。該類(lèi)型聚氨酯材料同樣具有較強(qiáng)的彎曲性和耐候性，具體的生產(chǎn)工藝和操作流程和上面我們講述的S-Rim體系制作流程一樣。

1.3 對(duì)聚氨酯蜂窩板體系的研究

聚氨酯蜂窩板體系是當(dāng)前硬質(zhì)模塑泡沫應(yīng)用最為流行的體系之一，該體系材料相比前兩種體系材料具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于汽車(chē)行李箱蓋、汽車(chē)門(mén)板內(nèi)存、大型客車(chē)和重型汽車(chē)承重頂上。聚氨酯蜂窩板體系在制作過(guò)程中的重點(diǎn)工作是科學(xué)進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，而且在制作過(guò)程中需要加入二胺等交聯(lián)劑以及適量的MDI輔料。在材料組合反應(yīng)過(guò)程中，我們要保證容器的密封，來(lái)防止材料的滴漏，同時(shí)要求模溫控制在90℃～110℃之間，并達(dá)到2min之后可以脫模。在制作過(guò)程中，需要工作人員在紙板上事先鋪好一層玻纖，再把材料噴灑在玻纖上，再利用機(jī)械將材料翻面對(duì)另一面進(jìn)行噴灑，最后在模具中熱壓成型。在模具熱壓后，我們?cè)诟鶕?jù)產(chǎn)品的圖紙進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改，進(jìn)而最終制作成高強(qiáng)度的產(chǎn)品，應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)中。

2 ?對(duì)聚氨酯半硬質(zhì)模塑泡沫制作方法的研究

當(dāng)前，半硬質(zhì)模塑泡沫也是聚氨酯材料中應(yīng)用相對(duì)廣泛的一種，其主要應(yīng)用于汽車(chē)方向盤(pán)的制作、汽車(chē)扶手的制作、汽車(chē)儀表盤(pán)和發(fā)動(dòng)機(jī)部位保護(hù)罩的制作等，這種材料具有一定的硬度和彈性。半硬質(zhì)模塑泡沫主要包括自結(jié)皮模塑泡沫、車(chē)用儀表板半硬泡和輕質(zhì)半硬泡三中。下面，我們就來(lái)詳細(xì)探討半硬質(zhì)模泡沫的制作方法以及制作過(guò)程中的注意事項(xiàng)。

2.1 對(duì)自結(jié)皮模塑泡沫的研究

自結(jié)皮泡沫形成的原理一般有兩種，第一種是塌泡原理，第二種是反應(yīng)成皮原理。其中塌泡原理就是利用降低材料反應(yīng)過(guò)程中泡沫的張力，使泡沫出現(xiàn)局部塌泡，這樣在壓力的作用下泡沫就會(huì)被壓縮成一層薄皮，進(jìn)而形成自結(jié)皮模塑泡沫。反應(yīng)成皮原理主要通過(guò)結(jié)皮試劑和原料進(jìn)行反應(yīng)形成一種薄皮，在經(jīng)過(guò)高溫加工最終形成自結(jié)皮模塑泡沫應(yīng)用于汽車(chē)生產(chǎn)中。自結(jié)皮模塑泡沫的發(fā)泡主要通過(guò)兩種形式來(lái)完成，一種是通過(guò)物理發(fā)泡劑，一種是以水作為發(fā)泡劑來(lái)完成。在制作過(guò)程中需要根據(jù)成品的功能來(lái)選擇不同的發(fā)泡劑，如果結(jié)皮制品在應(yīng)用過(guò)程中需要防水、防溶劑的，需要我們采用物理發(fā)泡劑，因?yàn)橥ㄟ^(guò)物理發(fā)泡劑可以反應(yīng)成密度較高的結(jié)皮，進(jìn)而在應(yīng)用過(guò)程中有效地防止水的侵入，例如汽車(chē)的扶手、汽車(chē)的方向盤(pán)等都需要具有防水的功能，因此可以選擇物理發(fā)泡劑來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)皮。而制成品不需要防水功能的，我們就可以采用水作為發(fā)泡劑，也就是我們業(yè)內(nèi)常說(shuō)的全水發(fā)泡，全水發(fā)泡過(guò)程中會(huì)形成一種微孔彈性材料，在通過(guò)高密度的模壓，最終形成一種致密模塑件應(yīng)用到汽車(chē)生產(chǎn)中。

2.2 對(duì)車(chē)用儀表板半硬泡制作方法及注意事項(xiàng)的研究

聚氨酯半硬泡沫材料具有良好的開(kāi)孔性、良好的彈性以及良好的耐候性，因此成為汽車(chē)儀表板生產(chǎn)的首選材料。由于制作汽車(chē)儀表板的要求，需要材料表面以搪塑為主，對(duì)于高檔的乘用車(chē)也可以采用噴涂聚脲形成的表皮，而骨架一般都是由金屬、塑料或者S-Rim等體系構(gòu)成。由于汽車(chē)儀表板的面積相對(duì)較大，在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，要充分考慮到物料的流動(dòng)性，不僅要將物料的粘度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，還需要嚴(yán)格控制發(fā)泡工藝，即在物料發(fā)泡終止時(shí)要保證凝膠環(huán)節(jié)也要終止，與此同時(shí)，也要將半硬泡材料參數(shù)控制在合理區(qū)間內(nèi)。此類(lèi)材料的生產(chǎn)過(guò)程中，要保證泡沫成品的開(kāi)孔性，來(lái)防止產(chǎn)品制作過(guò)程中出現(xiàn)變形、鼓包、尺寸收縮等問(wèn)題。同時(shí)在科學(xué)配比的情況下，也可以加入一些開(kāi)孔劑、開(kāi)孔硅油等助劑，提高泡沫的開(kāi)孔率。交聯(lián)劑的選擇還是以小分子量的二醇或者二胺。注射方式主要以開(kāi)模注射為主，也可以采用閉模注射，但是閉模注射要求較高。反應(yīng)催化劑的選擇上必須選擇反應(yīng)型的，如果加入非反應(yīng)型的催化劑會(huì)導(dǎo)致物料質(zhì)量的增加，并且逸出到制品表面，導(dǎo)致成品出現(xiàn)色差，影響整個(gè)制品的外觀，對(duì)此，我們工作人員一定要將此問(wèn)題重視起來(lái)。

3 ?結(jié)語(yǔ)

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的逐漸深化，聚氨酯材料在汽車(chē)制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)此，不斷強(qiáng)化對(duì)車(chē)用聚氨酯制作方法、制作流程的研究，對(duì)于踐行汽車(chē)節(jié)能環(huán)保工作有著重要的意義。

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