随着隐形车衣的普及,很多车友在提到新车的第一时间,或者在此之前,就已经在关注隐形车衣这个产品了。在我们了解车衣的这个过程中,大家都在说,贴车衣一定要贴TPU材质的,不然就出现会发黄掉胶等问题,就好像贴了TPU材质的车衣膜,就万事大吉了。
PVC l TPH l TPU 隐形车衣燃烧测试对比
其实并不是这样的,TPU材质的漆面保护膜,也是有优劣之分的。打个比方来说,做一道菜,不同的原材料、不同的设备、不同的火候、不同的厨师做出来的菜,必然是不同的口味。这就好理解了,车衣膜也是同样的道理。
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PART1

隐形车衣好坏,不仅是看TPU

第一:TPU也是有不同分类的,TPU(Thermoplastic  polyurethanes)中文的名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶,TPU是由二异氰酸酯+多元醇+扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。这里比较重要的就是二异氰酸酯+多元醇这两个元素。

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TPU燃烧时火焰偶尔会跳动,烟雾少,主要呈现为白烟,偶尔有黑色烟雾是因为燃烧不够充分;燃烧后呈粘稠液体,有粘性,能够有很长的拉丝。TPU中含有多元醇,燃烧会有乙醇的气味。TPH燃烧时会出现明显浓黑烟,有明显塑料味,灰烬是黑色。以此可以区分TPU和TPH。
将TPU车衣产品裁成小长条进行燃烧,实验现象如下
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燃烧初期

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燃烧结束

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TPU车衣带有涂层胶层,所以燃烧并不是说完全没有黑烟,没有刺激性气味,但是符合燃烧后液化拉丝的特性。
同款脂肪族TPU基膜与车衣燃烧后对比图如下
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型号1

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TPU基膜(左图);TPU车衣(右图)
型号2

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TPU基膜(左图);TPU车衣(右图)
通过上面两款脂肪族TPU基膜与车衣燃烧后的对比,可以看出TPU制成车衣后,燃烧后的现象会有一点变化,从颜色上观察到车衣会偏黄一点。
其次,脂肪族TPU车衣用火烧的时间长短会出现不同的现象。前2秒,产品开始融化,慢慢的融化部分开始有些发黄,燃烧的后期看着像是焦糖色,如果燃烧不充分的话,还可能会有一点黑色的渣渣。
验现象如下

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燃烧后表面一层黑色可擦除,对比图如下

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擦拭前

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擦拭后

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不同材料母粒燃烧后对比情况如下

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PVC1代材质燃烧后,会产生黑烟和刺鼻气味,材质母粒表面烧黑,且粘连在漆面上。
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PVC2代(TPH)材质燃烧后,会产生浓烟和非常刺鼻,含有毒物质的气味,材质母粒表面发黄发黑现象严重,同样粘连在漆面上。
PVC l TPH l TPU 隐形车衣燃烧测试对比
芳香族TPU材质燃烧后,会产生白烟,基材母粒肉眼可见的发黄,母粒部分粘连在漆面上。
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脂肪族TPU材质燃烧后,没有明显变化,高温燃烧下,也丝毫没有粘连漆面,材质稳定性非常好。

注:在相同燃烧时间,且母粒未生成明火状态下。

 

PART2

芳香族和脂肪族的结构分析

芳香族TPU之所以容易黄变,源于它的‘二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)’的苯环结构,MDI在两个苯基之间有亚甲基桥,这个亚甲基在紫外线、高温的环境下很容易被氧化,从而失去亚甲基桥上的氢,这种化学反应在两个芳环之间形成共轭体系,称为醌亚胺。尽管这种氧化反应对于TPU的物理性能影响较小,但是会导致TPU不可逆转的泛黄。脂肪族TPU的二异氰酸酯组份为HDI,不含苯环,结构稳定,不易氧化,非常耐黄变。
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脂肪族的TPU中C- H键相对稳定「饱和」,芳香族的C- H键不稳定「不饱和」,很容易被氧化。因此芳香族TPU在抗紫外老化和热氧老化方面都不如脂肪族TPU。

添加阻燃剂的TPU
无机类阻燃剂
如常用的无机阻燃剂氢氧化铝,当TPU燃烧时,氢氧化铝分子中的结晶水会释放出来,形成水蒸气,降低氧气浓度,同时吸收热量。氢氧化铝脱水后生成氧化铝颗粒物也会和高分子材料燃烧所生成的碳结合,形成坚固复合炭层,隔绝氧气,使内部高分子难以继续燃烧,同时具有很好的抑烟效果
有机类阻燃剂
磷化物的阻燃机制与卤素类似,生成自由基,以阻止燃烧(氧化反应) 基本反应的进行,其优点是不会产生有毒气体,同时还会促进成碳,提高炭层强度。
有机-无机复合阻燃剂
将次磷酸铝(AHP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配后添加到TPU中制备阻燃TPU材料,能提升复合材料的热稳定性,同时促进材料成碳。
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综上所述,添加阻燃剂的TPU材料燃烧后形成炭层,TPU车衣带有涂层胶层以及燃烧不完全(先点燃的部分未见黑色,黑色部分出现在后期燃烧的),这可能就是部分TPU材料燃烧后表面呈现出黑色的原因。
PART3

好的原材料,需要好的制造技术

我们知道,脂肪族的TPU产品,只是一种原材料,只要你有钱就可以采购到好的产品材料,怎么制造出来,怎么才能制造出好产品才是关键。就如同你可以买到很多很好的食材,但是怎么做好这道菜,那就不是谁都能做好的。
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来源: 时和新材

原文始发于微信公众号(艾邦车衣膜论坛)

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