CN103360572A

CN103360572A - 一种适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯组合材料

Info

Publication number: CN103360572A
Application number: CN2013100908873A
Authority: CN
Inventors: 邵琛; 苏忠民; 李鹿; 赵亮; 秦春生
Original assignee: Northeast Normal University
Current assignee: Northeast Normal University
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明属于化学材料领域，具体涉及一种适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯组合材料，现有中低密度聚氨酯组合料，对于复杂型腔的模塑成型存在暗泡、空洞、胀裂和熟化后回缩等缺陷。本发明包括石油基的聚醚多元醇、水、胺类催化剂A、胺类催化剂B、泡沫稳定剂、交联剂、开孔剂、阻燃剂等组分，均匀混合形成A料。另选异氰酸酯为B料，再将A、B按一定的比例混合形成本发明组合材料。对复杂型腔，具有成型时间短，良好的泡沫泡孔质量，泡沫外观致密光滑，无暗泡，无空洞，无胀气，熟化后不回缩等特点。大大提高生产效率，产品合格率达98以上。适用于各种大中小的复杂型腔的模塑生产。

Description

一种适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯组合材料

技术领域

本发明属于化学材料领域，具体涉及一种适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯组合材料。

背景技术

随着WTO进程的不断加快，我国汽车行业零部件国产化的进程也日新月异。聚氨酯泡沫材料在汽车零部件中起到减震、静音、吸能等功能，是汽车零部件的重要主成部分，目前也越来越受到关注。我国汽车行业中，聚氨酯泡沫内饰件的生产，要满足气味，机械性能，泡沫外观和泡沫泡孔质量等方面的技术指标，其发泡原材料基本依靠欧美，日韩等国的进口，成本相当高昂，导致生产成本居高不下。我国企业配置的聚氨酯发泡原料，由于配方中组分的选择、配伍和使用物理发泡剂等原因，基本上达不到汽车行业对内饰件的技术指标的要求。造成此原因的主要瓶颈有两点，第一是发泡材料配方中各组分的合理选择与配伍，另一方面是使用环保，价低的发泡剂替代目前的HCFC-141B、HCFC-245fa和二氧化碳等物理发泡剂。

造成聚氨酯高回弹泡沫，复杂型腔模塑成型中存在的暗泡，空洞，胀裂，熟化后回缩等泡沫缺陷。

发明内容

本发明的目的是解决聚氨酯高回弹泡沫，针对复杂型腔模塑成型中存在的暗泡，空洞，胀裂，熟化后回缩等泡沫缺陷，提供一种适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯低成本组合材料。

本发明中高密度复杂型腔的全水聚氨酯材料，包括A组分材料和B组分材料，

其中A组分材料制备方法：

将带有加热套的搅拌釜控温在23-28摄氏度，加入石油基聚醚多元醇100份量，开启搅拌，搅拌速度为20-30转/分钟，然后按水：1.8-2.5份量、胺类催化剂：0.2-0.6份量、延迟胺类催化剂：0.6-0.8份量、泡沫稳定剂 0.2-0.6份量、泡沫交联剂：0.3-0.8份量、泡沫开孔剂： 1-5份量的配比依次加入这些材料，然后，提高搅拌速度为45-55转/分钟，搅拌30-60分钟，待搅拌罐中原料颜色为均匀乳白色后，将搅拌釜降温到18-23摄氏度，加入定量的水，继续搅拌30分钟，抽出单独包装为A组分材料；

另取异氰酸酯改性MDI为B组分材料，单独包装；

A组分材料与B组分材料按100:42-47的比列份量混合形成本发明适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯组合材料。

本发明适用于高压发泡机、低压发泡机、弹性体发泡机等。使用时将A组分材料打入A料罐，B组分材料打入B料罐，调节发泡剂储料罐料温，控制A组分材料、B组分材料温度在25-28摄氏度之间，加入色浆。模具温度控制在45-50摄氏度之间。根据图纸模塑件质量，调整浇注时间，按照A组分材料：B组分材料=100:42-47的比列份量，将A组分材料和B组分材料定量注入模具，模塑成型。泡沫乳白时间为20-25秒，拉丝时间为35-45秒，熟化时间为90-100秒。

本发明以水为发泡剂替代HCFC-141B，以廉价的普通胺催化剂体系，选择合适的普通胺催化剂、交联剂和开孔剂组成的催化发泡成型体系，成功的克服了现有技术造成聚氨酯高回弹泡沫，复杂型腔模塑成型中存在的暗泡，空洞，胀裂，熟化后回缩等泡沫等缺陷。在泡沫手感，外观和泡孔质量上表现尤为突出。

具体实施方式

实施例一：

取石油基聚醚多元醇100Kg 水1.8kg 胺类催化A 0.25kg 延迟胺类催化剂0.8kg 泡沫稳定剂 0.6kg 泡沫交联剂 0.5kg 泡沫开孔剂 3.5kg ，将上述原料，依次投入搅拌罐，开启高速搅拌，；均匀混合30分钟后，出罐，单独包装为A组分材料。

另取异氰酸酯改性MDI为B组分材料。

实施例二：

取石油基聚醚多元醇100Kg 水2kg 胺类催化剂 0.2kg 延迟胺类催化剂0.6kg 泡沫稳定剂 0.5kg 泡沫交联剂 1kg 泡沫开孔剂 5kg ，将上述原料，依次投入搅拌罐，开启高速搅拌，；均匀混合60分钟后，出罐，单独包装为A组分材料。

另取异氰酸酯改性MDI为B组分材料。

实施例三：

取石油基聚醚多元醇100Kg 水2.3kg 胺类催化剂 0.2kg 延迟胺类催化剂0.8kg 泡沫稳定剂 0.5kg 泡沫交联剂 0.5kg 泡沫开孔剂 5kg ，将上述原料，依次投入搅拌罐，开启高速搅拌，；均匀混合40分钟后，出罐，单独包装为A组分材料。

另取异氰酸酯改性MDI为B组分材料。

使用时将A组分材料打入A料罐，B组分材料打入B料罐，调节发泡剂储料罐料温，控制A组分材料、B组分材料温度在25-28摄氏度之间，加入色浆。模具温度控制在45-50摄氏度之间。根据图纸模塑件质量，调整浇注时间，按照A组分材料：B组分材料=100:42-47的比列份量，将A组分材料和B组分材料定量注入模具，模塑成型。泡沫乳白时间为20-25秒，拉丝时间为35-45秒，熟化时间为90-100秒。

对比实验：

一、分别取一至三所得原料，分别加入低压发泡机，按照100:43,100:45,100:47的A料：B料比例，以模塑发泡成型，分别得到聚氨酯高回弹模塑产品1,2,3。其模塑整体密度分别为140,100,80.

二、以本发明的组合料模塑成型产品，与现有组合料为原料模塑成型产品对比。结果显示，1、使用本发明的组合料模塑成型，根据模具型腔大小，开模时间为2-5分钟，而原有原料为3-10分钟。本发明大大提升了生产效率。

2、在相同模塑整体密度下，以本发明的组合料模塑成型产品，产品外观致密光亮，无暗泡，空洞、胀裂及产品熟化后回缩等缺陷，产品合格率达到98%以上，而原有原料成型产品合格率仅为50%，且产品熟化后出现回缩现象，需人工挤压恢复。

三、在满足产品图纸外观性能，机械性能要求前提下，本发明的组合材料模塑成型产品，其质量可达到产品图纸要求质量公差的下限，大大节省了原料消耗，降低了生产成本。

Claims

1.一种适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯组合材料的制备方法，其特征是包括A组分材料和B组分材料，

其中A组分材料制备方法：

将带有加热套的搅拌釜控温在23-28摄氏度，加入石油基聚醚多元醇100份量，开启搅拌，搅拌速度为20-30转/分钟，再按水：1.8-2.5份量、胺类催化剂：0.2-0.6份量、延迟胺类催化剂：0.6-0.8份量、泡沫稳定剂 0.2-0.6份量、泡沫交联剂：0.3-0.8份量、泡沫开孔剂： 1-5份量的配比依次加入这些材料，然后，提高搅拌速度为45-55转/分钟，搅拌30-60分钟，待搅拌罐中原料颜色为均匀乳白色后，将搅拌釜降温到18-23摄氏度，加入定量的水，继续搅拌30分钟，抽出单独包装为A组分材料；

另取异氰酸酯改性MDI为B组分材料；

2.按照权利要求1所述的制备方法制备的一种适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯组合材料。

3.按照权利要求1所述的一种适用于中高密度复杂型腔的全水聚氨酯组合材料的使用方法，其特征是使用时将A组分材料打入A料罐，B组分材料打入B料罐，调节发泡剂储料罐料温，控制A组分材料、B组分材料温度在25-28摄氏度之间，加入色浆，模具温度控制在45-50摄氏度之间，根据图纸模塑件质量，调整浇注时间，按照A组分材料：B组分材料=100:42-47的比列份量，将A组分材料和B组分材料定量注入模具，模塑成型。