汽车用高分子材料热分析的研究_PUR热老化性能的DSC分析_王建中

降低油耗 。
聚 氨 醋 目前是 汽 车制造 中 应 用 最 多 的一 种
非金属 材 料 , 桑 塔纳轿 车 中 , 方 向盘 , 仪 表板 等
均 为聚 氨醋 制品 。 聚氨醋 具有 断裂强度高 , 减震
作用好 , 吸 声 性 能 优 越 , 抗有 机溶 剂侵蚀 等特
性 。 刚性 聚 氨酷泡 沫塑 料可用 来填充空 间 , 若 用
ME N T E A G , T Y PE : T A 30 00 ,
DS C 30
烘 箱 H :
er ae u s
Ty pe :
TU
125 / 200
低 温箱 : WE IS T E C HN IK G MB H
T Y P: 26598 2/ 8 /00 1T K / 450 / 50D 标 准 : 符 合西 德 大众 汽 车有 限公 司供货 技
对策
.
1
选 用较
佳的
P
U
R
.
2
选 用 合格 的 布 荃
.
3
降 低 生产 速 度 ,
降 低凝 固 浴 中
DM F
浓 度 , 提 高 热 烘 道 温度
L D M F 用量 偏 高
剥 离强 度 低
2. 阴 离 子 表 面 活性 剂 过 量 , 皮膜 内部
” 泡孔, 大
3. 布 基 起 毛不 佳 , 经 纬 丝 条 数 不足 , 有残
4结
论
通 过对聚氨 醋硬质 泡沫塑 料和聚 氨醋橡胶
不 同阻 燃性 能 试 样 的 氧指 数 的 反 复 测 定 和 对
照 , 证明 简易法可 以 有效的预 测试 样 的 氧指 数
高 低 , 可 以 缩短 高 分子 材 料 阻 燃 பைடு நூலகம் 的研 究 周期 。
参考文献
1 G B 2 4o 6一 8 0 塑 料 燃 烧性 能 试 验 方 法 氧指 数法 2 A s T M D 2 8 6 3 一 7 7维持塑 料烛性燃烧最 小氧浓 度的标
表1
l
2
3
H ( J /g )
10 . 0
.
88
6. 3
T( ℃)
215. 9
.
186 0
,
204 3
.
3
.
1
2
低温~ 高温
如 图2 , 曲线 1为正 常 图谱 , 曲线 2为 P U R
在 一 4 o C 的低 温 中储 存 了 1 68 小 时 后 , 恢 复至 室
温 ( 23 C ) 2 小 时后 取 样 所 得 的 D S C 图 谱 , 然 后
(上 接第 47 页 ) 规 定 , 很 有必要 . 因为如果 不截 掉或不掉 过头就 继 续 使 用 , 虽 然 可 使操 作 起 来 既快 又方 便 , 但 是 , 它 将 与第 一次 点火 时的情况 常常不相 同 , 且 与 一般 火 灾 事故 不 相 吻 合 。 因为火 灾 事故通 常 都 是 意 外 发 生 的 , 不 是 人 为点燃 的 , 不 存 在第二 或 第 三 、 第 四 次 点 火 而 , 只 有 “ 第一 次 点 火 ” 。 所 以 , 标准 中的规 定应该更 有普 遍意 义 , 我 们必须 遵 照执行 。
再 将 P U R 在 80 C 的 高 温 中储 存 1 68 小 时 后 取
样 所 得 的 D S C 图 谱 见 曲 线 3( 样 品 量 为 15 m g ) 。
由此可 见 , 其变 化 趋势 与 1相 同 , 但峰高 改 变不
明 显 , 此 外 如 表 2所 示 和 , △ H : △H 3 均 较 大 。
下 的老 化特性 作 了研 究 。
2 实验 部分 产 品 : 上 海 延锋汽 车 内饰件 厂 (上 海大众 汽 车有 限公 司横 向配 套厂 )生 产
仪 器 : 湿 热 箱 : W E I SS T E C H N IK G M B H
.
TYP
2078 76/ 8` 一 1000s B
D SC 分析仪 : M E T T L E R IN ST R U -
.
污。工已
林 \ ~
1Ql,J
图3
4 结论
.
41
在 温 度 交 变 的 条 件 下 , P U R 由高 温 ~ 低
温的老 化程度 大于 由低温一高 温 。
.
4
2
湿热是 促使 P U R 老化 的一个重 要 原 因。
致谢 : 本 工 作得到 了同济大 学高分子 材料
研 究所王 公善教授 的支持 , 特 表示 感谢 !
曲线 2的峰 高 明显减小 , 且 峰面积 亦 减 小 (△ H -
.
9
6)
/g ) 而 曲线1 的 吸收 峰 消 失 , 证 明 经湿 热 试
验后 P U R 已分 解 。 这 是 由于 P U R 主链 含 有 一
O 一 C 一 N H 一基 , 容易 水解 引起 主链 断裂而 }}
O
老化 。
下1!|les长1
的 时 间里 , 以其操 作 简便 , 分 辨率 高 , 定量性好
和 基线 回复 快等 优点 , 在 聚 合物 的表 征 和研 究
中应 用越 来 越广 泛 。 但采 用 这种 方 法对 聚氨 醋
的热老 化性 进行 分析 尚未 见报 导 。 本文 用 D S C
法 对 聚 氨酷 ( P U R ) 的耐 温 度 交 变和湿 热 条 件
1引
言
近 年来 汽车发 展 的趋势是 所用非 金属材料
越 来 越 多 , 在 汽 车 发动 机 及 其燃 料 系、 润 滑系 、
点 火 系 、 制 动系 、 车身 及 电气 系 统均 广 泛 使用 着
具 有各 种 各 样的 非 金属 配件 。 非 金属 在 汽车上
的 大量使 用 , 可 以 减轻 整车重 量 , 提高 载货量和
.
2
布 基 起毛层 弹 性 回 复差
, 起毛 过长
造 成 底 层凝 集 中心 弹 性 不 良
3. D M F 脱 除 不 完全
人 民交 通 出 版社 ( 1 9 89) 2 (英 )海 普 本 编 《聚 氮 醋 弹 性 体 》 , 辽 宁 科技 出版 社
(1985)
3 北京大 学 化学 系 高 分子 教研 室 编《 高分 子 实验 与专 论 》 , 北 京大 学 出版 社 ( 1 9 9 0 )
术 条件 : T L 一 一 V W 5 2 0 45 : 用 于 方 向盘 防护 套的 聚 氨 醋 一 一 整体 弹性
材料 要求
方 法 : 试 验 前 , 试 样 在 23 ℃ , 相对 湿 度 50 ~ 52% 的 标 准 气 候 条 件 下 放 置 , 按 DI N 50 0 1 4 进行 至 少 24 小 时 预 处理 。 然 后按 T L 一 一 V W 5 2 0 4 5 进行 校验 。 D S C 测 试 单 元 , 仪 器 用 标 准物 质 nI 校正 。 样 品量 : 8 一 10 m g , 升 温 速 率 : 2 0 ℃ /
准 侧试 方 法
以填 充发 动机盖 时 , 可起 隔热作 用 。 聚氨 醋弹性
体可 用 作 车辆 的 门 、 窗上 的 密封 条 , 保证 门 窗紧
密 无缝 , 又 以 其缓 冲性 保护玻璃 。 汽车上 的齿形
带 , 实芯 轮胎均 可用 聚氨酷橡 胶来制造 。
差热 扫描量 热法 (D S C ) 在过 去的二 十多 年
汽车用 高分子 材料热分 析 的研究
分 才斤 与 汉组 i式
一 P R 热老化 性 能的 s 分析
王 建中 周文
上 海大众 汽车有限公 司 , 20 180 5 )
本 文 研 究 了温 度 交变 与湿 热 条件对 P U R 老 化性能 的 影响 , 实验 结 果表 明 , 湿 热是 使 P U R 老 化 的 一 个 主 要 原 因 , 温度 交 变也 在一 定程 度上 影响 P U R 的 老化 性 能 。
mni , 气 氛 : 空 气 , 参 比 物 : lA : O3
3 结果与讨论
.
31
温度交 变
.
3
1.
1
高温~ 低温
如 图 1所示 , 曲线 1为 正 常 D S C 图谱 , 曲
表2
H (J/g) T(C )
l
10 0
.
215 9
2
9, 2
.
177 1
3
.
76
204. 0
沙0日 1 .
10 (〕
图2
.3 2 湿 热 试验 如 图 3 , 曲 线 3为 正 常 图谱 , 曲线 2为 P U R
在 90 ℃ 的 高温 中 经 24 小 时 预 处 理 后 取 样所 得 的 D S C 图 谱 , 曲线 l 为 P U R 经 预 处 理 后 . 在 90 ℃ , 9 8 % ( 相对 湿 度 ) 下储 存 2 0 0 小时 , 再 在 70 C 下 储 存 24 小 时 后 得 出 的 D S C 图 谱 , 据 此 可 以 得 出 .
余 的 起 毛剂 , 影 响 树脂 及 起 毛布 的 湿 润性
砌 l · D M F 使 用 量为 1 3一 18 % ( 旨分 ) 最 佳
2. 调整 非离 子 型 表 面 活性剂 用 量 , 提 高 凝
固浴中 的 D M F 浓度 3. 布 荃先 行 脱 浆 , 脱 起 毛剂 处 理 ( 以 D M F 或 肥 皂 水” n ip 户n g , 之 )
C
20 0
图1
线 2 为 P U R 在 80 ℃ 的 高 温 中 储 存 了 1 68 小 时 后 , 在 室 温 ( 23 ℃ ) 中冷 却 2 小 时 后 取 样 所得 的 D S C 图 谱 . 然 后 再 将 P U R 在 一 40 ℃ 的 低 温 中 储存 1 68 小 时 , 其 D S C 图 谱 见 曲线 3。 从 中可 以 看出 , 曲线 2与3同正 常图谱相 比 , 吸 收峰提 前 , 且峰 高 与峰 面 积均 减 小 , 表 明在 相变 过 程 中老 化 P U R 的热 焙 (△H ) 改 变量 逐渐 减 小 , 经 高 温 储 存的 P U R 熔 点 降低 , 这 是 由于 P U R 高 分 子 链 内旋转 的阻力减 小 , 混乱 程度增 大 , 导致 熔点 降 低 。 从热 力学观 点来解 释 . T 一 △H / 么s , △H 减 小 , 体系嫡变 增大 , 即 △S 增大 , 从而 使 T 下降 。
参考 文献
1 彭 侃 , 尚 兰 福编 《 汽 车 常 用零件 设 计 基 础 与 汽 车 材 料 》 ,
( 上 接 第 42 页 )
缺馅
产 生原因
1. 软 质“ aB s e R es i nl, 中氨 基 甲酸 醋 基 结 构 较 少 , 树脂 弹 性和抗弹性差 ,
布 纹
皮 层 受 外 力影 响