3 fatores que influenciam a resistência à abrasão do couro de PVC da cadeirinha de carro e a solução

Takeaways rápidos

 Este artigo destina-se aos fabricantes de couro de PVC para melhorar o desempenho de resistência à abrasão de seus produtos ou como um guia para o comprador de couro de PVC distinguir bons materiais de couro de PVC para assento de carro ou outras aplicações.

Este artigo apresenta a fórmula básica e o desempenho do couro PVC para assentos de automóveis e seus efeitos no desempenho de resistência à abrasão.

Com base no couro de PVC de assentos de automóveis, dois métodos de teste de resistência à abrasão Taber e teste de resistência à abrasão Martindale com diferentes princípios de teste são usados ​​para verificar o efeito do tamanho da textura, teor de aditivos resistentes ao desgaste, tipo e teor de plastificantes no resistência ao desgaste do couro de PVC.

 

A mudança de aparência, mudança de qualidade e mudança de brilho antes e depois do desgaste foram usadas para caracterizá-lo.

 

Os resultados do teste mostram que:

 

• A textura fina ajuda a melhorar a resistência à abrasão do couro de PVC;

 

• A adição de aditivos de abrasão de fluorosilicone dentro de 7% pode melhorar significativamente a resistência à abrasão do couro de PVC, e a resistência à abrasão diminuirá após 7%;

 

• Plastificação Sob as mesmas condições do teor de agente, a resistência à abrasão do couro PVC com plastificante 911 é melhor do que DPHP.

 

• Com base na fórmula do couro automotivo, quando o teor de plastificante aumenta, a resistência à abrasão do couro PVC é ligeiramente reduzida.

 

 

Por que o teste de resistência à abrasão é necessário para couro de PVC do assento de carro?

 

Atualmente, para manter ou alcançar a competitividade da marca, as principais montadoras estão correndo para realizar um controle de custos enxuto.

Como equilibrar custo, desempenho e qualidade percebida é uma questão importante. Como uma parte funcional importante do interior do veículo, o assento do veículo é particularmente crítico para a seleção de design e material e controle de custos.

 

Couro artificial de PVC é um material de capa de assento comumente usado e também é o primeiro material de couro artificial inventado e aplicado. Muitas montadoras diminuíram gradualmente a quantidade de couro genuíno e couro de microfibra nos assentos e adotaram o couro artificial de PVC como um material alternativo, o que não só pode economizar muito dinheiro, como também tem uma aparência e sensação de toque semelhantes ao couro real .

 

As formulações de couro artificial para automóveis são geralmente compostas de resina de PVC, plastificantes, estabilizantes, retardadores de chama, agentes espumantes, agentes de tratamento de superfície e tecidos básicos. Os tecidos básicos geralmente incluem tecidos de malha, tecidos não tecidos ou tecidos de microfibra. O processo de produção Geralmente existem método de revestimento e método de calandragem. O couro PVC para assentos de automóveis deve ter certa resistência ao envelhecimento à luz (solidez à luz), resistência ao envelhecimento às intempéries, resistência a altas e baixas temperaturas, resistência à fricção, propriedades mecânicas, resistência química, resistência à abrasão e proteção ambiental.

 

Como diferentes áreas da capa do assento têm requisitos diferentes para a resistência ao desgaste do material, a resistência ao desgaste do couro artificial de PVC afetará sua distribuição de aplicação no assento. Este artigo concentra-se na pesquisa e na discussão dos fatores que afetam a resistência ao desgaste do couro artificial de PVC para assentos de automóveis.

 

 

Métodos de teste de resistência à abrasão e amostra de couro de PVC

 

• Amostra de couro PVC

 

Este artigo estuda principalmente os efeitos da morfologia da textura, aditivos resistentes ao desgaste, tipo de plastificação e conteúdo na resistência ao desgaste do couro de PVC.

Todas as amostras são fornecidas pelo mesmo fornecedor, produzidas por um processo de revestimento, com base na atual fórmula do couro PVC que atende aos padrões técnicos da empresa, alterando apenas alguns fatores que precisam ser testados. O específico está listado na Tabela 1.

 

Fatores Variáveis	Detalhes do fator	Fatores controlados
Textura （A1 # / A2 # / A3 #）	Textura fina / textura média / textura grossa	Silício livre de flúor, DPHP
Plastificante DPHP （B1 # / B2 # / B3 # / B4 #）	39.4% / 40.3% / 41.2% / 42.8%	7% de fluorosilicone, textura fina
Plasticizer 911 （C1#/C2#/C3#/C4#）	39.4% / 40.3% / 41.2% / 42.8%	7% de fluorosilicone, textura fina
Aditivos resistentes ao desgaste de fluorossilício （D1 # / D2 # / D3 # / D4 #）	0% / 4% / 7% / 11.1%	911, textura fina
Nota: A fórmula detalhada não listada aqui

Tabela 1 Fórmula de amostra de teste

 

• Aparelho principal de teste de resistência à abrasão

Testador de abrasão Taber (CS-10/1000 g), Testador de abrasão Martindale (figuras de Lissajous) Balança analítica, medidor de brilho, caixa de luz colorida para avaliação dos resultados

 

 

• Métodos de teste de resistência à abrasão

 

Método Taber

Teste todas as amostras e selecione 3 amostras para cada amostra de grupo. Teste de acordo com o padrão QB / T 2726-2005. A amostra é uma amostra redonda com um diâmetro de 106 mm (com um orifício de montagem de cerca de 5 mm no meio). O rebolo é do tipo CS-10, a pressão aplicada carregada é de 1000 g, a velocidade de rotação é de 60 r / min e a contagem é de 1000 vezes e 2000 vezes. Registre a mudança de aparência e o valor de desgaste da amostra (em mg).  Saiba mais sobre o Taber Abrasion Tester.

 

 

Método Martindale

Teste todas as amostras seguindo o padrão GB / T 21196.2 ~ 4 e prepare 3 amostras para cada grupo. O meio de fricção é o abrasivo de lã especificado na norma, a amostra é uma amostra redonda com um diâmetro de 140 mm, a carga é de 1600 g, usando a trilha de Lissajous, a velocidade é 60 r / min e a contagem é de 10 vezes e 000 vezes. Registre a mudança de aparência da amostra no ângulo de 20 ° para identificar a mudança de brilho da área desgastada. Saiba mais sobre o Martindale Abrasion Tester.

 

Avaliação dos resultados de resistência à abrasão

 

Efeito da textura na resistência à abrasão

 

Conduza os testes de resistência à abrasão Taber e Martindale no grupo 3 de espécimes, o fator variável de teste é a textura do couro de PVC, a tabela 2 lista os resultados dos testes:

Amostra No.	1000 Times		2000 Times
	Perda de Abrasão / mg	Aparência	Perda de Abrasão / mg	Aparência
A1 #	23.6	A textura está ligeiramente gasta, grau 4/5	40.3	A textura está obviamente gasta, grau 4
A2 #	26.5	A textura está ligeiramente gasta, grau 4/5	42.7	A textura está obviamente gasta, grau 4
A3 #	28.7	A textura está ligeiramente gasta, grau 4/5	43.4	A textura está obviamente gasta, grau 4

Tabela 2 Resultados do teste de resistência à abrasão por desgaste de Taber (efeito de textura)

 

Amostra No.	10000 Times		20000 Times
	∆UB (60 °)	Aparência	∆UB (60 °)	Aparência
A1 #	1.2	A superfície é significativamente mais brilhante	1.6	A superfície é significativamente mais brilhante
A2 #	1.6	A superfície é significativamente mais brilhante	1.7	A superfície é significativamente mais brilhante
A3 #	1.8	A superfície é significativamente mais brilhante	1.8	A superfície é significativamente mais brilhante

Tabela 3 Resultados do teste de resistência à abrasão de Martindale (efeito da textura)

 

A partir dos dados da Tabela 2 e da Tabela 3, podemos dizer que, à medida que a superfície do couro de PVC passa gradualmente de textura fina para textura grossa, a resistência ao desgaste se deteriora gradualmente, mas essa tendência não é óbvia. Isso pode ser devido à textura mais fina da superfície do couro de PVC, menor a "rugosidade" da superfície e menor o coeficiente de atrito entre o rebolo e a superfície do couro de PVC, de modo que a superfície do couro de PVC de granulação fina tem uma resistência ligeiramente melhor ao atrito e ao desgaste.

 

 

A influência do teor e tipo de plastificante na resistência ao desgaste

 

Os testes de abrasão Taber e Martindale foram realizados em dois fatores de influência diferentes do tipo de plastificante e conteúdo de plastificante. Os resultados são mostrados na Tabela 4, Tabela 5, Tabela 6 e Tabela 7. A partir dos dados na Tabela 4, Tabela 5, Tabela 6 e Tabela 7, podemos dizer:

 

Amostra No.	1000 Times		2000 Times
	Perda de Abrasão / mg	Aparência	Perda de Abrasão / mg	Aparência
B1 #	11.4	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	17.7	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5
B2 #	12.6	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	20.0	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5
B3 #	13.3	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	20.4	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5
B4 #	14.8	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	20.9	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5

Tabela 4 Resultados do Teste de Resistência à Abrasão Taber (Influência do plastificante DPHP)

 

Amostra No.	10 vezes		20 vezes
	∆UB (60 °)	Aparência	∆UB (60 °)	Aparência
B1 #	0.4	Sem mudança óbvia	0.6	Sem mudança óbvia
B2 #	0.4	Sem mudança óbvia	0.6	Sem mudança óbvia
B3 #	0.4	Sem mudança óbvia	0.6	Sem mudança óbvia
B4 #	0.4	Sem mudança óbvia	0.6	Sem mudança óbvia

Tabela 5 Resultados do teste de resistência à abrasão de Martindale (influência do plastificante DPHP)

 

 

Amostra No.	1000 Times		2000 Times
	Perda de Abrasão / mg	Aparência	Perda de Abrasão / mg	Aparência
C1 #	6.6	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	16.6	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5
C2 #	7.3	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	17.1	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5
C3 #	7.9	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	18.2	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5
C4 #	8.3	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	18.9	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5

Tabela 6 Resultados do teste de resistência à abrasão Taber (efeitos do plastificante 911)

 

Amostra No.	10 vezes		20 vezes
	∆UB (60 °)	Aparência	∆UB (60 °)	Aparência
C1 #	0.2	Sem mudança óbvia	0.4	Sem mudança óbvia
C2 #	0.2	Sem mudança óbvia	0.4	Sem mudança óbvia
C3 #	0.2	Sem mudança óbvia	0.4	Sem mudança óbvia
C4 #	0.2	Sem mudança óbvia	0.4	Sem mudança óbvia

Tabela 7 Resultados do teste de resistência à abrasão de Martindale (efeito do plastificante 911)

 

À medida que o conteúdo de plastificante aumenta dentro de uma certa faixa, os valores de abrasão Taber todos aumentam em vários graus, e o aumento no número de desgaste resultará em um aumento significativo no desgaste;

Com o aumento do teor de plastificante dentro de uma certa faixa, o brilho da superfície da amostra de teste após o desgaste de Martindale não muda significativamente, e o brilho da superfície do couro de PVC aumenta ligeiramente com o aumento no número de desgaste.

 

Isso pode ser devido ao fato de que o pó de PVC e o plastificante são os dois maiores e mais importantes componentes na fórmula do couro artificial de PVC para cadeiras de carro. O pó de PVC fornece principalmente a “rigidez” do couro artificial, enquanto o plastificante fornece principalmente a “flexibilidade” do couro artificial. Com o aumento do teor de plastificante, a flexibilidade da superfície do couro artificial de PVC aumenta, e o rebolo CS10 quase totalmente rígido produzirá maior deformação após entrar em contato com a superfície da amostra de teste, resultando em um aumento no coeficiente de atrito da superfície, de modo que o O desgaste do Taber também aumentará. Conforme o número de desgaste aumenta, a quantidade de desgaste será maior.

 

No método de Martindale, um pano de lã é usado para entrar em contato com a amostra de teste, e há uma esponja na parte de trás do pano de lã. A mudança na suavidade da superfície da amostra causada por uma ligeira mudança no conteúdo do plastificante pode quase ser tamponada pela cabeça de moagem. Portanto, quando o plastificante é aumentado dentro de uma certa faixa, o brilho da superfície da amostra não muda, mas a superfície da amostra de teste se torna ligeiramente mais brilhante à medida que o número de desgaste aumenta.

 

A comparação dos resultados do teste de dois plastificantes, DPHP e 911, mostra isso. Com o mesmo teor de plastificante, o plastificante 911 tem menor valor de abrasão do que o plastificante DPHP Taber, e a alteração do brilho da superfície após o desgaste de Martindale é menor. Isso pode ser devido ao fato de que, embora o peso molecular do plastificante 911 seja maior do que o do DPHP, a temperatura de processamento real é mais alta e a compatibilidade geral com o pó de PVC pode ser melhor. Além disso, o plastificante 911 contém ramos mais longos e a superfície do plastificante. A mobilidade é menor e o efeito na adesão do revestimento à camada de PVC é menor, portanto o couro com plastificante 911 tem melhor resistência à abrasão.

 

 Teor de influência dos aditivos resistentes ao desgaste na resistência à abrasão do PVC

 

No couro de PVC, o conteúdo de auxiliar de abrasão na camada superficial afetará a resistência à abrasão da amostra de teste. Os testes de resistência à abrasão Taber e Martindale foram realizados nas amostras do fator de influência dos aditivos de fluorosilicone. Os resultados estão listados na Tabela 8 e Tabela 9.

 

Amostra No.	1000 Times		2000 Times
	Perda de Abrasão / mg	Aparência	Perda de Abrasão / mg	Aparência
D1 #	19.5	A textura está ligeiramente gasta, grau 4/5	30.9	A textura está obviamente gasta, grau 4/5
D2 #	11.1	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	18.7	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5
D3 #	6.6	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	16.6	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5
D4 #	8.9	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5	17.5	Nenhuma mudança óbvia, nível 4/5

Tabela 8 Resultados do teste de resistência à abrasão Taber (couro de PVC com auxílio de fluorosilicone de resistência à abrasão usado)

 

Amostra No.	10 vezes		20 vezes
	∆UB (60 °)	Aparência	∆UB (60 °)	Aparência
D1 #	1.2	A superfície é significativamente mais brilhante	1.6	A superfície é significativamente mais brilhante
D2 #	0.4	Sem mudança óbvia	0.4	Sem mudança óbvia
D3 #	0.2	Sem mudança óbvia	0.4	Sem mudança óbvia
D4 #	0.2	Sem mudança óbvia	0.4	Sem mudança óbvia

Tabela 9 Resultados do teste de abrasão de Martindale (amostra de couro de PVC com auxiliar de abrasão fluorosilicone F-SI usado)

 

A partir dos dados da Tabela 8 e da Tabela 9, pode-se ver que quando o teor de aditivos de fluorosilicone na camada superficial do couro artificial de PVC é inferior a 7%, a mudança do brilho da superfície das amostras de teste após a abrasão Taber e Martindale a abrasão aumenta com o aumento dos aditivos de resistência ao desgaste.

 

E essa mudança é mais óbvia quando o conteúdo dos aditivos de fluorosilicone é inferior a 4%. À medida que o número de desgaste Taber aumenta, o desgaste de cada amostra de teste aumenta, e à medida que o número de desgaste Martindale aumenta, a mudança no brilho da superfície aumenta. Quando o conteúdo de aditivos de fluorosilicone na camada de superfície está entre 7% e 11%, o valor de abrasão Taber aumenta, mas o brilho da superfície da amostra de teste permanece inalterado após o desgaste de Martindale.

 

Isto pode ser devido à diminuição do coeficiente de atrito da superfície da amostra de teste após a adição de aditivos de fluorosilicone à camada superficial.

 

Quando a quantidade de adição é inferior a 7%, conforme a quantidade de adição aumenta, o coeficiente de atrito da superfície da amostra de teste diminui mais obviamente, portanto, quanto menor a abrasão Taber, menor a mudança no brilho da superfície da amostra de teste após a abrasão de Martindale .

 

Quando o conteúdo de aditivos de fluorosilicone é de 7% ~ 11%, a abrasão Taber aumentará. Isso se deve à adição excessiva de aditivos de fluorosilicone, que reduzirão a adesão entre o revestimento resistente ao desgaste e a camada de PVC e reduzirá a resistência ao desgaste abrangente do material; Após o teste de abrasão Matindale, o brilho da superfície da amostra de teste não aumenta significativamente. Pode ser que essa redução na adesão não seja suficiente para afetar a deterioração dos resultados do teste de Matindale.

 

Conclusão

 

Através da pesquisa sobre os fatores do couro artificial de PVC para assentos de automóveis, as seguintes conclusões podem ser tiradas.

 

• Couro artificial de PVC, quanto menor a textura, maior a resistência à abrasão da superfície, mas essa melhora não é muito óbvia. Ao projetar a sede, a textura fina pode ser selecionada na área de alto desgaste para melhorar a resistência ao desgaste do material.

 

• Ao comparar os dois materiais plastificantes de 911 e DPHP, o couro artificial feito de plastificante 911 é obviamente melhor do que DPHP na abrasão Taber e abrasão Martindale. Com base na fórmula do couro PVC automotivo, dentro de uma determinada faixa e com o aumento do teor de plastificante, o desgaste do material Taber aumenta, mas o brilho do corpo de prova permanece basicamente inalterado após o desgaste de Martindale.

 

• Quando o teor de aditivos de fluorosilicone na camada superficial é inferior a 7%, com o aumento da adição de fluorosilicone, o valor de abrasão Taber do couro artificial de PVC e a mudança do brilho da superfície da amostra de teste após o desgaste de Martindale mostram vários graus de diminuição . Quando o conteúdo de aditivos de fluorosilicone é 7% ~ 11%, o valor de abrasão Taber do couro artificial de PVC aumentará e o brilho da superfície da amostra de teste permanecerá basicamente inalterado após o desgaste de Martindale.

 

• Com o aumento do número de vezes de desgaste Taber e Martindale do couro artificial de PVC, o valor de desgaste do material e a mudança de brilho da superfície da amostra de teste apresentarão diferentes graus de aumento.