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隐形车衣TPU基材性能老化测试方法

作者:中山博锐斯新材料股份有限公司 浏览: 发表时间:2023-09-15 19:33:57

汽车漆面保护膜,可以保护车辆表面免受划痕,碎石撞击磨损,轻微人为损坏的影响,容易维护,美观,可使车漆长期保持亮丽的效果。近年随着经济的快速发展,老百姓人均可消费收入快速增长,中国乘用车新车销售量长期位居全球第一,车主对于漆面保护膜接受度越来越高,今天中国已经成为全球最大的漆面保护膜生产制造地和最大的消费市场,相关产业发展极为迅速。隐形车衣用聚氨酯薄膜是成品漆面保护膜的重要原材料,对成品质量有着至关重要的作用。中山博锐斯2007年成立,致力于聚氨酯薄膜的研发、制造,是中国大陆TPU薄膜界的先行者之一,早在2016年博锐斯就开始深耕隐形车衣用的TPU膜,截至今时今日,随着隐形车衣膜的快速增长,博锐斯TPU膜在隐形车衣上已有相当的市场占有率。但目前国内市场鱼龙混杂,品质参差不齐,那么如何科学的选择PPF基膜?博锐斯作为专业的TPU生产企业,对于基膜相关特性和老化检测分享如下,供广大产业界同仁参考:

 

制造TPU基膜,对于TPU粒子的结构选择至关重要。首先必须要选择脂肪族结构的TPU,以获得优异的户外光老化性能,也就是不黄变,这点非常关键。众所周知,TPU是一种由软段和硬段组成的嵌段聚合物,二异氰酸酯和小分子二醇反应构成TPU的硬段,二环己基甲烷-44'-二异氰酸酯H12MDI)就是典型的脂肪族二异氰酸酯。如果没有选择脂肪族结构的TPU,对于芳香族TPU,无论再添加多少UV稳定剂和吸收剂,都不可能获得长期不黄变的效果!

 

二异氰酸酯和大分子二醇(分子量几百到数千)反应构成TPU的软段。

一般来说,TPU的硬段结构决定了其硬度,拉伸模量,耐化学性,耐磨性等性能,而软段结构及含量决定了产品的弹性,低温柔韧性能。对于车衣膜材料来说,聚醚材料的耐化学性不佳,聚碳的低温柔软性不够,而且价格昂贵。聚己内酯和某些特殊结构的共聚酯,具有优异的机械性能,良好的耐化学性,同时具备满足要求的耐水解性能(这类材料的耐水解性能始终无法和聚醚材料相比)。这也是国际上已知的成熟解决方案。

 

车衣膜的使用环境决定了客户对于耐光老化和水解老化极为关注,而车衣膜选择的TPU始终有耐水解风险(和聚醚TPU相比较)所以除了必须选择正确结构的材料,还要采用科学方法加速老化测试,以验证材料的耐老化性能确实符合要求。

 

作为国内专业的TPU薄膜制造企业博锐斯在开发车衣膜的过程中做了充分的研究分析摸清楚了世界各主要市场上材质的特点并在此基础上加以创新采用严苛的老化测试,在自己的实验室验证,同时把通过验证的产品送到第三方做老化测试,并且长年累月循环对产品进行老化验证,也对市场上客户送来的竞品膜进行摸底测试分析。市场上既出现过某厂家大规模的水解事件(无法完整顺利剥离,剥离时碎成小块),而我们也在市场上多次发现过声称为聚己内酯的材料(红外光谱验证确实为PCL)耐水解性相当差。因为聚内酯本质上还是一种聚酯TPU,聚内酯多元醇的品质(比如酸酯)可以极大地影响材料的耐水解性能,所以,TPU粒子的原料配方以及合成工艺的控制,对材料最终的耐老化性能有重大的影响,相关行业标准对耐老化性能也作了要求,正所谓真金不怕火炼,实际老化测试可以早期发现材料的真实品质,这比泛泛的谈成分而避谈实际检测更科学,更有说服力。

 

耐水解性能检测方法有多种,TPU材料生产商一般采用70-80℃热水浴,我们选择80℃,加速效果更好:把膜切成哑铃形样条(或卷成小卷)放入装满80水的广口瓶中,广口瓶放入80恒温箱中,按水解时长分时间点取出样条,在23±5℃℃、55±20%实验室环境下晾干后检测拉伸强度,一般连续测试672小时,每隔168小时测试拉伸强度和断裂伸长率,如下图:


博锐斯原膜与市面上流通的几款同类型原膜加速水解老化测试数据如下:

市场上正规PCL材质的PPF和我司AS1085AS1093 AS8093H,经过672小时加速水解测试后,残余拉伸强度均高于20Mpa,满足实际户外贴车要求。普通聚酯TPU经过672小时后完全水解,市场上有些劣质聚己内酯TPU经过672小时加速水解测试后,残余拉伸强度甚至低于10Mpa,一拉就断,与正规产品相比较长期使用是有风险的。

 

我司AS1085系列,材料结构和世界主流一线品牌一致(聚己内酯脂肪族TPU),比较柔软,所以拥有卓越的贴车体验,防护性能优越。实际装车超过5年无黄变水解案例。

AS1093系列,是另一种结构的聚己内酯脂肪族TPU,强度高,耐化学性更优。实际装车超过5年无黄变水解案例。

AS8093H系列,是我司调研美国和日本市场特殊共聚酯车衣膜后改进提升的脂肪族TPU膜,机械强度高,低温柔韧性好,耐化学性好,经济性优越,同时拥有良好的耐水解性能。实际装车近3年无任何确认的黄变水解案例。而且,有实例实际贴车经过广东两个夏季的户外暴晒的PPF,撕下来测试性能无明显下降!

撕下来的膜


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