В чем разница между вспениванием жесткого и гибкого полиуретана для автомобильных сидений? 

В процессе вспенивания гибкого полиуретана для автомобильных сидений с двойной жесткостью, ключевым моментом достижения различий в твердости в разных областях является комплексное применение двух основных стратегий: «контроль зонирования формулы» и «поддержка формования и процесса». Цель состоит в создании значительного градиента характеристик между зонами поддержки (такими как боковые части и поясничная поддержка) и зонами сиденья (такими как подушка сиденья и центральная часть спинки), тем самым обеспечивая баланс комфорта и поддерживающего комфорта. Это достигается в основном с помощью следующих трех методов:

Многокомпонентное литье: прямая инъекция дифференцированных составов

Это наиболее прямой метод, основанный на использовании двух или более независимых систем точного дозирования и литья. В процессе производства полиуретановые сырьевые материалы с различными составами точно впрыскиваются в разные участки формы, обеспечивая дифференциацию составов на этапе производства:
Зона герметизации: Используется гибкий состав с «низкой степенью сшивания и высокой долей полиэфирных полиолов с высокой молекулярной массой» для формирования рыхлой и гибкой полимерной сетки, обеспечивающей низкую твердость и высокую комфортность.

Зона поддержки: Используется жесткий состав с высокой степенью сшивания, увеличенным содержанием полимерных полиолов (например, полиэфирных полиолов) или более высоким изоцианатным индексом для создания более плотной и прочной полимерной сетки, обеспечивающей высокую твердость и прочную поддержку.

В процессе литья высокоточный роботизированный манипулятор контролирует движение и запуск/остановку литьевого пистолета, строго обеспечивая пространственную изоляцию между различными составами для предотвращения перекрестного смешивания и создания зон твердости с самого начала.

Проектирование зонирования формы: Физические барьеры для независимых реакций

Этот метод обеспечивает зонирование за счет физической структуры самой формы. В пресс-форме используются физические барьеры, такие как разделители материала, ребра или вставки, которые четко разделяют полость на «мягкие» и «твердые» зоны.

В процессе производства в соответствующие зоны впрыскиваются составы различной твердости. Эти разделительные структуры эффективно предотвращают растекание и смешивание двух смесей во время начального расширения при вспенивании, обеспечивая завершение химической реакции и процесса отверждения в соответствующих независимых полостях, в конечном итоге формируя четко различимую границу твердости на пенопластовой детали. Этот метод обычно используется в областях, где требуются четкие границы зонирования, например, между боковыми крыльями и подушкой сиденья.

Зональное управление параметрами процесса: использование разницы в реакции и плотности

Этот метод косвенно влияет на структуру пены путем регулирования условий вспенивания в разных областях пресс-формы, создавая разницу в твердости. Обычно он используется в качестве дополнения и оптимизации к первым двум методам.

Зональный контроль температуры: повышение температуры пресс-формы, соответствующей опорной зоне, на 5-10°C (например, с 50°C до 60°C). Более высокие температуры ускоряют реакцию между изоцианатом и компонентами, способствуя росту полимерных цепей и сшиванию, образуя более плотную трехмерную сетевую структуру, тем самым эффективно улучшая модуль упругости и твердость пены в этой области.

Зональный контроль впрыска: точный контроль объема впрыска позволяет впрыскивать немного больше сырья в опорную зону. Это существенно увеличивает плотность заполнения этой области. Поскольку твердость пены положительно коррелирует с квадратом плотности, твердость этой области значительно повышается.

Важно подчеркнуть, что методы регулирования параметров процесса часто используются в сочетании с дифференциацией рецептур или методами зонирования пресс-формы для точной настройки и усиления градиента твердости с целью более совершенного дизайна, обеспечивающего комфорт.

Источник: Polyurethane Technology