CN103254385B - 一种用于飞机座椅的聚氨酯泡沫组合物 - Google Patents

一种用于飞机座椅的聚氨酯泡沫组合物 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯泡沫组合物，主要用于飞机座椅。该组合物由组合聚醚、阻燃剂和异氰酸酯组成，其重量份配比为：100份组合聚醚、5～10份阻燃剂、40～55份异氰酸酯，所述组合聚醚主要含有羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、难燃级聚醚多元醇、包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇、水、催化剂、表面活性剂、开孔剂，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的混合物。本组合物采用阻燃硅油和难燃级聚醚多元醇、膨胀型无卤阻燃剂和固体粉末阻燃剂并用的技术，使其具有低VOC，低雾化，燃烧时无滴落物，低毒，低烟密度的优点。

Description

一种用于飞机座椅的聚氨酯泡沫组合物
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯泡沫组合物，主要用于飞机座椅。
背景技术
飞机座椅最早使用的座椅垫泡沫是聚氨酯泡沫切割而成的，并不阻燃。当时，飞机座椅采用热熟化聚氨酯泡沫材料，热熟化聚氨酯泡沫材料的机械性能和阻燃性能均很差，生产中的能耗也很高，使投资的成本增加。因此，在冷熟化聚氨酯发泡工艺出现后，热熟化工艺就被冷熟化工艺取代。冷熟化聚氨酯泡沫材料具有较高的拉伸强度和较高的弹性、低的滞后损失，目前，民航飞机上使用的座椅材料均为冷熟化聚氨酯泡沫材料。
 火灾意味着生命和财产的损失，对飞机来说尤其重要，火灾导致空难，飞机火灾给扑救带来困难，这就要求材料难于着火，着火后缓慢释放热量，释放尽量少的烟雾和毒气，一切都是为旅客逃生赢得以秒计算的时间。飞机座椅垫是飞机客舱的重要部件，且与乘客直接接触，是座椅上最大的易燃非金属。因此，聚氨酯泡沫的阻燃是非常重要的，然而现有技术中的飞机座椅垫泡沫存在高VOC、高雾化、燃烧时有释放毒气体、烟密度较高，并且有滴落物的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种具有低VOC、低雾化、燃烧时低毒、低烟，并且无滴落物的，用于飞机座椅的聚氨酯泡沫组合物。
为了实现上述目的，本发明提供的本解决方案是：
一种聚氨酯泡沫组合物，其特征在于,所述聚氨酯泡沫组合物由组合聚醚、阻燃剂和异氰酸酯组成，其重量份配比如下：
100份组合聚醚，5～10份阻燃剂，40～55份异氰酸酯；
所述组合聚醚主要成分以及重量份配比如下：
以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10～70份，
难燃级聚醚多元醇10～70份，
包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇0～12份，
水1～6份，
催化剂0.1～2份，
表面活性剂0.4～1.5份，
开孔剂0.5～1.0份，
所述催化剂为低气味、带有羟基的叔胺反应型催化剂，
所述表面活化剂为阻燃型表面活化剂，
所述阻燃剂采用膨胀型无卤阻燃剂和固体粉末阻燃剂的混合物；
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的混合物。
优选方案：
所述聚氨酯泡沫组合物的重量份配比如下：
100份组合聚醚，5～10份阻燃剂，45～50份异氰酸酯。
优选方案：
所述聚氨酯泡沫组合物的重量份配比如下：
100份组合聚醚，5～10份阻燃剂，48份异氰酸酯。
优选方案：
所述聚氨酯泡沫组合物的重量份配比如下：
100份组合聚醚，6～9份阻燃剂，48份异氰酸酯。
优选方案：
所述聚氨酯泡沫组合物的重量份配比如下：
100份组合聚醚，7.5份阻燃剂，48份异氰酸酯。
优选方案：
所述膨胀型无卤阻燃剂和固体粉末阻燃剂混合物的配制比例为，1:4～4:1。
优选方案：
所述膨胀型无卤阻燃剂和固体粉末阻燃剂混合物的配制比例为，3:2。
优选方案：
所述固体粉末阻燃剂为三聚氰胺或者氢氧化铝。
优选方案：
所述包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇为乙二醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇或者季戊四醇中的一种或几种。
本发明由于采用了低气味反应型催化剂，从而具有了低VOC、低雾化的优点。因为采用了阻燃硅油、难燃级聚醚多元醇、膨胀型无卤阻燃剂和固体粉末阻燃剂并用的技术，所以本发明具有了在燃烧时无滴落物，低毒、低烟密度的优点。如采用本发明的优选方式，则在上述几方面的优点更为突出。
具体实施方式
实施方式1：
将10份以甘油为起始剂的羟值为33KOH/g的GEP-330N、70份的难燃级聚醚多元醇、12份乙二醇、6份的水、1.1份三乙烯二胺（催化剂）、0.4份阻燃硅油（表面活化剂）、0.5份开孔剂、1份的DOHER-6000A（市面有售）膨胀型无卤阻燃剂、4份三聚氰胺阻燃剂，在温度25摄氏度下混合均匀，倒入反应釜，然后再向反应釜中加入40份异氰酸酯，搅拌均匀，固化25分钟，得到聚氨酯泡沫组合物A。
本实施方式采用了阻燃型表面活化剂，能有效改善系统的乳化性能，这一优点使得配方中的每种组份都能最大限度地发挥其作用。
催化剂采用了三乙烯二胺，NCO与羟基官能团反应后成为泡沫的一部分，避免产生气味和VOC问题。
DOHER-6000A膨胀型无卤阻燃剂和三聚氰胺阻燃剂并用，能达到优异的阻燃效果，可达到英标、美标阻燃标准，在火焰中不产生黑烟及卤化氢等化合物，无滴落物。
 实施方式2：
将70份以甘油为起始剂的羟值为34mgKOH/g的GEP-330N、10份的难燃级聚醚多元醇、12份二甘醇、6份的水、1.1份三乙烯二胺、0.4份阻燃硅油、0.5份开孔剂、4份的DOHER-6000A膨胀型无卤阻燃剂、6份三聚氰胺阻燃剂，在温度25摄氏度下混合均匀，倒入反应釜，然后再向反应釜中加入43份异氰酸酯，搅拌均匀，固化25分钟，得到聚氨酯泡沫组合物B。
实施方式3：
将30份以甘油为起始剂的羟值为35mgKOH/g的GEP-330N、54份的难燃级聚醚多元醇、10份丙二醇、4份的水、0.5份三乙烯二胺、0.8份阻燃硅油、0.7份开孔剂、4.5份的DOHER-6000A膨胀型无卤阻燃剂、3份三聚氰胺阻燃剂，在温度25摄氏度下混合均匀，倒入反应釜，然后再向反应釜中加入45份异氰酸酯，搅拌均匀，固化25分钟，得到聚氨酯泡沫组合物C。
实施方式4：
将54份以甘油为起始剂的羟值为36mgKOH/g的GEP-330N、30份的难燃级聚醚多元醇、8份丙三醇、5份的水、1.5份三乙烯二胺、0.7份阻燃硅油、0.8份开孔剂、4.5份的DOHER-6000A膨胀型无卤阻燃剂、4.5份氢氧化铝阻燃剂，在温度25摄氏度下混合均匀，倒入反应釜，然后再向反应釜中加入48份异氰酸酯，搅拌均匀，固化25分钟，得到聚氨酯泡沫组合物D。
实施方式5：
将45份以甘油为起始剂的羟值为37mgKOH/g的GEP-330N、45份的难燃级聚醚多元醇、4份季戊四醇、3.9份的水、0.1份三乙烯二胺、1份阻燃硅油、1份开孔剂、4.8份的DOHER-6000A膨胀型无卤阻燃剂、1.2份氢氧化铝阻燃剂，在温度25摄氏度下混合均匀，倒入反应釜，然后再向反应釜中加入50份异氰酸酯，搅拌均匀，固化25分钟，得到聚氨酯泡沫组合物E。
实施方式6：
将26份以甘油为起始剂的羟值为37KOH/g的GEP-330N、68份的难燃级聚醚多元醇、2份的水、2份三乙烯二胺、1.4份阻燃硅油、0.6份开孔剂、4份的DOHER-6000A膨胀型无卤阻燃剂、2份三聚氰胺阻燃剂，在温度25摄氏度下混合均匀，倒入反应釜，然后再向反应釜中加入53份异氰酸酯，搅拌均匀，固化25分钟，得到聚氨酯泡沫组合物F。
实施方式7：
将64份以甘油为起始剂的羟值为37KOH/g的GEP-330N、26份的难燃级聚醚多元醇、3份乙二醇、3份丙二醇、1.8份三乙烯二胺、1.3份阻燃硅油、0.9份开孔剂、2份的DOHER-6000A膨胀型无卤阻燃剂、4份三聚氰胺阻燃剂，在温度25摄氏度下混合均匀，倒入反应釜，然后再向反应釜中加入55份异氰酸酯，搅拌均匀，固化25分钟，得到聚氨酯泡沫组合物G。
上述实施方式1-7的制备方法相同，只是原料的选择和用量在本发明所述范围内稍有不同，其所述聚氨酯泡沫组合物A、B、C、D、E、F、G，都具有低VOC，低雾化，燃烧时无滴落物，低毒，低烟密度的明显优势，实施方式3和4的效果最佳。本发明具有上述明显优势，除了源于表面活化剂、催化剂和阻燃剂的优选，及以特殊的方法按特殊比例配合使用，它还主要依靠组合聚醚、异氰酸酯的配方的创新。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，当聚氨酯泡沫组合物的各组分重量份配比在如下范围内：
100份组合聚醚，5～10份阻燃剂，40～55份异氰酸酯；所述组合聚醚主要成分以及重量份配比如下，以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10～70份，难燃级聚醚多元醇10～70份，包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇0～12份，水1～6份，催化剂0.1～2份，表面活性剂0.4～1.5份，开孔剂0.5～1.0份，所述催化剂为低气味、带有羟基的叔胺反应型催化剂，所述表面活化剂为阻燃型表面活化剂，所述阻燃剂采用膨胀型无卤阻燃剂和固体粉末阻燃剂的混合物，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的混合物，均属于本发明的保护范围。
对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种聚氨酯泡沫组合物，其特征在于,所述聚氨酯泡沫组合物由组合聚醚、阻燃剂和异氰酸酯组成，其重量份配比如下：
100份组合聚醚，5～10份阻燃剂，40～55份异氰酸酯；
所述组合聚醚主要成分以及重量份配比如下：
以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10～70份，
难燃级聚醚多元醇10～70份，
包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇0～12份，
水1～6份，
催化剂0.1～2份，
表面活性剂0.4～1.5份，
开孔剂0.5～1.0份，
所述催化剂为低气味、带有羟基的叔胺反应型催化剂，
所述表面活化剂为阻燃型表面活化剂，
所述阻燃剂采用膨胀型无卤阻燃剂和三聚氰胺阻燃剂的混合物；
所述膨胀型无卤阻燃剂和三聚氰胺阻燃剂的重量配制比例为1:4～4:1；
所述膨胀型无卤阻燃剂是DOHER-6000A；
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的混合物；
所述包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇为乙二醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇或者季戊四醇中的一种或几种。
2.按照权利要求1所述的聚氨酯泡沫组合物，其特征在于，所述聚氨酯泡沫组合物的重量份配比如下：
100份组合聚醚，5～10份阻燃剂，45～50份异氰酸酯。
3.按照权利要求2所述的聚氨酯泡沫组合物，其特征在于，所述聚氨酯泡沫组合物的重量份配比如下：
100份组合聚醚，5～10份阻燃剂，48份异氰酸酯。
4.按照权利要求3所述的聚氨酯泡沫组合物，其特征在于，所述聚氨酯泡沫组合物的重量份配比如下：
100份组合聚醚，6～9份阻燃剂，48份异氰酸酯。
5.按照权利要求4所述的聚氨酯泡沫组合物，其特征在于，所述聚氨酯泡沫组合物的重量份配比如下：
100份组合聚醚，7.5份阻燃剂，48份异氰酸酯。
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