CN104292418A - 一种汽车坐垫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种汽车坐垫及其制备方法，按照重量份数配比称取聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯、TDI、偏苯三酸辛癸酯、催化剂、EPDM、三氧化二锑、DCP、扩链剂、三乙烯二胺、炭黑、MDI和二甲基硅油，混合均匀后挤出拉片造粒、然后模压成型，冷却后即可；产品拉伸强度5-25MPa，总体相对密度0.025-0.035；75%压缩后压缩永久变形3%-7%，断裂伸长率500-600%；25%压缩时压缩强度2.8-3.2kN/m2，40%压缩时压缩强度3.8-4.2kN/m2，70%压缩时压缩强度8-9kN/m2，冲击弹性45-55%。

Description

一种汽车坐垫及其制备方法
技术领域
本申请属于汽车坐垫制备工艺领域，尤其涉及一种回弹性高、断裂伸长率高的汽车坐垫及其制备方法。
背景技术
汽车坐垫是汽车必不可少的装置。如今市面上有真皮、尼龙、化纤、人造毛、羊毛等不同材质的车用坐垫，羊毛坐垫是冬季汽车内饰的选择之一。而处于炎热的夏季，不少车主则会选择真皮坐垫。现在市面上也有四季通用的坐垫，并逐渐成为一种大趋势。随着中国汽车用品后市场的消费持续增高.汽车坐垫也成为有车一族的主要消费品。根据季节选择一套舒适、实用的汽车坐垫尤为重要！汽车坐垫分为三件套、五件套、八件套、九件套四种。三件套指的是两个前排座椅的坐垫加上后面长排座椅的坐垫。五件套在三件套的基础上加上两个前排座椅的靠背。八件套在五件套的基础上加上后排座椅的靠背。九件套是指前排两件，后排靠背两件，长坐垫一件，2个头枕，两个腰枕！当然件数越多，价格越贵。车垫是用来增加舒适度、装饰改善驾驶环境的一种保护性车座垫。着重解决冬季车座冰冷、夏日日晒带来的种种高温问题。车垫发展很快，品种很多，五花八门，一片繁荣的景象。按季节分有冬季保温垫和夏季凉垫；凉垫巨多，按材质来分，较为常见的品种有竹炭、竹片、马来草、纸藤、亚麻、冰丝、牛皮、水晶珠等类；可调温车垫则是今年发展起来的一个新产品，用途很广。聚醚三元醇又称为三羟基聚醚、聚氧化丙烯三醇，俗称甘油聚醚，平均分子量3000~7000。无色或淡黄色透明黏稠液体，稍有苦味，相对密度1.04～1.05。黏度(25℃)400~1800mPa·S。闪点268℃。难溶于水，易溶于乙醇、甲苯等有机溶剂。可燃。无毒。用作环氧树脂胶黏剂的增韧剂。聚氨酯泡沫塑料是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成，按其硬度可分为软质和硬质两类，其中软质为主要品种。一般来说，它具有极佳的弹性、柔软性、伸长率和压缩强度；化学稳定性好，耐许多溶剂和油类；耐磨性优良，较天然海绵大20倍；还有优良的加工性、绝热性、粘合性等性能，是一种性能优良的缓冲材料，但价格较高。聚氨酯泡沫塑料一般只用于高档精密仪器、贵重器械、高档工艺品等的缓冲包装或衬垫缓冲材料，也可制成精致的、保护性极好的包装容器；还可采用现场发泡对物品进行缓冲包装。据悉，2011年公安部发布的65号文规定，民用建筑外保温材料应采用燃烧性能为A级的材料，主要为无机材料。聚氨酯泡沫塑料属于B1级难燃保温材料，在建筑外保温市场上的应用受到限制。随着限制政策的解除，聚氨酯保温材料企业无疑成为最大的受益者。据记者调查，我国聚氨酯泡沫塑料行业发展迅速，特别是在市场开发方面取得了长足进展。国内冷藏保温、建筑节能、太阳能行业、汽车、家具等产业的快速发展，极大拉动了聚氨酯泡沫塑料的需求，全球范围内聚氨酯泡沫塑料的发展重心也逐渐向中国转移。聚氨酯泡沫塑料已成为我国化工产业发展最快的行业之一。
有经验的驾驶员都知道，正确的坐姿和良好的坐感是安全行车的重要前提，也是缓解驾驶疲劳的有效手段。安装一套适宜的座套或铺设坐垫，对于提升坐感、增加舒适性都有明显的作用。绝大多数车型的座椅面料都是缝制的，无法拆洗。一旦污损，即便是汽车美容店专业的内堂清洗也很难把座椅彻底清洁。因此，安装座套或铺设坐垫就成了保护座椅最为便捷的方式。挑选汽车坐垫，最重要的就是舒适度的把握，其中有健康气囊（非汽车健康气囊是一种腰背部充气的支撑部件）的为最佳，这种材质的坐垫的健康气囊会根据您的身形自动调整位置，为车主提供一个舒适的驾驶环境，让车主摆脱因驾车带来的腰酸背痛的痛楚；挑选汽车坐垫，一定要注意其摩擦力，很多人有遇到紧急刹车，身体就从坐垫上出溜出去的经历，这就是因为购买的汽车坐垫摩擦力不足的原因导致的，因此大家在选择汽车坐垫的时候，一定要选择有足够摩擦力的品牌，避免身体滑动，这是保证出行安全的需要；购选汽车坐垫，还要关注坐垫与车子的匹配程度，好马配好鞍，好车要有好座，不适合的汽车坐垫不仅影响车辆整体印象，还会反映出车主本人的品味，谁也不想被人称为是“大老粗”，安程专家给出建议：挑选的汽车坐垫整体颜色要和整个内饰颜色主调一致，在侧重于主人偏好的同时，尽量做到和谐搭配。它能给人一个舒适的乘驾环境，也可以起到一种保护车座和坐乘者健康的作用。尤其在酷热的夏季，装上轻便凉感、坐卧舒适的车垫 既可以抵挡车内的高温，又可以避免坐凳过热引起的不适。聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯 ，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯材料，用途非常广，可以代替橡胶，塑料，尼龙等，用于机场，酒店，建材，汽车厂，煤矿厂，水泥厂，高级公寓，别墅，园林美化，彩石艺术，公园等。聚氨酯的力学性能具有很大的可调性。通过控制结晶的硬段和不结晶的软段之间的比例，聚氨酯可以获得不同的力学性能。 因此其制品具有耐磨、耐温、密封、隔音、加工性能好、可降解等优异性能。聚氨酯泡沫材料。分为硬质聚氨酯泡沫、半硬质聚氨酯泡沫和软质聚氨酯泡沫材料。硬质聚氨酯泡沫主要用于建筑隔热材料、保温材料管道设施等的保温隔热、生活用品床、沙发等的垫材、冰箱，空调等的隔热层和冲浪板等的芯材，以及运输工具汽车、飞机、铁路车辆的坐垫、顶棚等材料。
如果爱车安装的是真皮座套或坐垫，那么建议你新车或改装完皮套后15天给皮面涂上一层保护蜡。皮套尽量距热源远一些，否则会导致皮革干裂。避免长时间在阳光下暴晒，那会导致皮革褪色。经常实施清洁保养，每周使用吸尘器吸去尘灰，用皮革专业柔软清洁剂清洁，清洁后不要用吹风机去快速吹干皮革，最好是自然风干。如果你是选用的织物座套或坐垫，那么干洗水洗均可，干洗效果最佳。水洗时请用低含碱量洗涤用品，水洗前，在30度温水中浸泡10分钟。手洗时，用软毛刷沾洗剂刷洗，整平后自然阴干。最好不要勿机洗，也不要脱水。如果您选购了羊毛等高档面料的坐垫，我们建议您到最重要的是，日常使用中尽量避免严重污损，否则频繁的洗涤会使毛质坐垫质地变差。聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。 聚氨酯泡有软泡和硬泡两种。软泡为开孔结构， 硬泡为闭孔结构；软泡又分为结皮和不结皮两种。聚氨酯泡沫塑料应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门，特别在家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用得十分普遍，已成为不可缺少的材料之一。成为塑料中应用范围最广的品种之一。聚氨酯软泡主要应用于家具、床具及其他家用品，如沙发和座椅、靠背垫，床垫和枕头；聚氨酯硬泡主要用于绝热保温，冷藏冷冻设备及冷库，绝热板材，墙体保温，管道保温，储罐的绝热，单组分泡沫填缝材料等。目前我国已形成完整的聚氨酯原料和下游产品生产体系，不仅聚氨酯泡沫、聚氨酯弹性体、聚氨酯合成革浆料产量稳居世界第一位，而且是多种聚氨酯制品的主要出口国。我国已建成了长三角、黄河三角洲、环渤海、珠三角、东北、西南等多个聚氨酯产业聚集区，形成了龙头企业带动、众多中小型企业并存的原料生产和下游产品加工格局。近十年，我国聚氨酯行业持续推进产业升级，扩大专业化原料、产品生产规模；大力发展科技创新，加强安全环保生产技术的研发、环境友好型产品替代以及节能减排、降耗、资源回收利用等，科研开发能力达到新水平；产品向精细化、功能化、高性能化发展，并进一步扩大了应用领域。
中国专利CN103938384A公开了一种抗菌汽车坐垫，由羊毛纤维、棉纤维和复合抗菌剂组成，抗菌性能好，但是回弹性和断裂伸长率差，中国专利CN103724590A和中国专利CN103724589A分别公开了一种汽车坐垫轻质聚氨酯泡沫和汽车坐垫轻质聚氨酯泡沫制备方法，采用多元醇、催化剂、聚异氰酸酯、发泡剂、匀泡剂和阻燃剂组成，带来低密度、透气性好的优点，但是冲击弹性低和压缩强度低。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种冲击弹性高、拉伸强度高、断裂伸长率高且压缩强度高的汽车坐垫及其制备方法是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种汽车坐垫及其制备方法，解决现有汽车坐垫冲击弹性低、拉伸强度低、断裂伸长率小和压缩强度低等技术问题。
技术方案：
一种汽车坐垫，所述汽车坐垫的原料按重量份数配比如下：聚醚三元醇100份；安息香二甲醚0.5-2.5份；水4-6份；三聚异氰酸三烯丙酯1.5-3.5份；TDI1-5份；偏苯三酸辛癸酯40-60份；催化剂0.5-2.5份；EPDM35-55份；三氧化二锑10-30份；DCP为1-3份；扩链剂30-50份；三乙烯二胺为0.1-2份；炭黑0.5-1.5份；MDI15-35份；二甲基硅油为1-5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述汽车坐垫的原料按重量份数配比如下：聚醚三元醇100份；安息香二甲醚1-2份；水4.5-5.5份；三聚异氰酸三烯丙酯2-3份；TDI2-4份；偏苯三酸辛癸酯45-55份；催化剂1-2份；EPDM40-50份；三氧化二锑15-25份；DCP为1.5-2.5份；扩链剂35-45份；三乙烯二胺为0.5-1.5份；炭黑0.8-1.2份；MDI20-30份；二甲基硅油为2-4份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述汽车坐垫的原料按重量份数配比如下：聚醚三元醇100份；安息香二甲醚1.5份；水5份；三聚异氰酸三烯丙酯2.5份；TDI3份；偏苯三酸辛癸酯50份；催化剂1.5份；EPDM45份；三氧化二锑20份；DCP为2份；扩链剂40份；三乙烯二胺为1份；炭黑1份；MDI25份；二甲基硅油为3份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述催化剂采用辛酸亚锡或N,N-二甲基环己胺。
作为本发明的一种优选技术方案：所述扩链剂采用2-咪唑烷酮或新戊二醇。
作为本发明的一种优选技术方案：所述汽车坐垫的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯、TDI、偏苯三酸辛癸酯、催化剂、EPDM、三氧化二锑、DCP、扩链剂、三乙烯二胺、炭黑、MDI和二甲基硅油；
第二步：将聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯和TDI投入反应釜中加热至40-60℃，搅拌20-40min，然后加入剩余原料，升温至70-90℃，搅拌40-60min，冷却至20-40℃；
第三步：将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃和220℃；
第四步：模压成型，模具温度40-60℃，模具压力0.6-1.0MPa，冷却至20-40℃后即可。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第二步中的搅拌速度均为400-600转/分钟。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第三步中挤出机为双螺杆挤出机。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第四步中模压成型时物料温度为15-35℃。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第四步中模压成型时保压时间5-10s。
 有益效果：
本发明所述一种汽车坐垫及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品拉伸强度5-25MPa，总体相对密度0.025-0.035；2、75%压缩后压缩永久变形3%-7%，断裂伸长率500-600%；3、25%压缩时压缩强度2.8-3.2kN/m2，40%压缩时压缩强度3.8-4.2kN/m2，70%压缩时压缩强度8-9kN/m2；4、冲击弹性45-55%，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取聚醚三元醇100份；安息香二甲醚0.5份；水4份；三聚异氰酸三烯丙酯1.5份；TDI1份；偏苯三酸辛癸酯40份；N,N-二甲基环己胺0.5份；EPDM35份；三氧化二锑10份；DCP为1份；2-咪唑烷酮30份；三乙烯二胺为0.1份；炭黑0.5份；MDI15份；二甲基硅油为1份。
将聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯和TDI投入反应釜中加热至40℃，搅拌20min，搅拌速度均为400转/分钟，然后加入剩余原料，升温至70℃，搅拌速度均为400转/分钟，搅拌40min，冷却至20℃。
将混合后的物料投入双螺杆挤出机中挤出，料筒温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃和220℃，模压成型，物料温度为15℃，模具温度40℃，模具压力0.6MPa，保压时间5s，冷却至20℃后即可。
产品拉伸强度5MPa，总体相对密度0.025；75%压缩后压缩永久变形7%，断裂伸长率500%；25%压缩时压缩强度2.8kN/m2，40%压缩时压缩强度3.8kN/m2，70%压缩时压缩强度8kN/m2，冲击弹性45%。
 实施例2:
按照重量份数配比称取聚醚三元醇100份；安息香二甲醚2.5份；水6份；三聚异氰酸三烯丙酯3.5份；TDI5份；偏苯三酸辛癸酯60份；N,N-二甲基环己胺2.5份；EPDM55份；三氧化二锑30份；DCP为3份；2-咪唑烷酮50份；三乙烯二胺为2份；炭黑1.5份；MDI35份；二甲基硅油为5份。
将聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯和TDI投入反应釜中加热至60℃，搅拌40min，搅拌速度均为600转/分钟，然后加入剩余原料，升温至90℃，搅拌速度均为600转/分钟，搅拌60min，冷却至40℃。
将混合后的物料投入双螺杆挤出机中挤出，料筒温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃和220℃，模压成型，物料温度为35℃，模具温度60℃，模具压力1.0MPa，保压时间10s，冷却至40℃后即可。
产品拉伸强度10MPa，总体相对密度0.028；75%压缩后压缩永久变形6%，断裂伸长率520%；25%压缩时压缩强度2.9kN/m2，40%压缩时压缩强度3.9kN/m2，70%压缩时压缩强度8.2kN/m2，冲击弹性48%。
 实施例3:
按照重量份数配比称取聚醚三元醇100份；安息香二甲醚1份；水4.5份；三聚异氰酸三烯丙酯2份；TDI2份；偏苯三酸辛癸酯45份；辛酸亚锡1份；EPDM40份；三氧化二锑15份；DCP为1.5份；2-咪唑烷酮35份；三乙烯二胺为0.5份；炭黑0.8份；MDI20份；二甲基硅油为2份。
将聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯和TDI投入反应釜中加热至45℃，搅拌25min，搅拌速度均为450转/分钟，然后加入剩余原料，升温至75℃，搅拌速度均为450转/分钟，搅拌45min，冷却至25℃。
将混合后的物料投入双螺杆挤出机中挤出，料筒温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃和220℃，模压成型，物料温度为20℃，模具温度45℃，模具压力0.7MPa，保压时间6s，冷却至25℃后即可。
产品拉伸强度15MPa，总体相对密度0.030；75%压缩后压缩永久变形5%，断裂伸长率550%；25%压缩时压缩强度3kN/m2，40%压缩时压缩强度4kN/m2，70%压缩时压缩强度8.5kN/m2，冲击弹性50%。
 实施例4:
按照重量份数配比称取聚醚三元醇100份；安息香二甲醚2份；水5.5份；三聚异氰酸三烯丙酯3份；TDI4份；偏苯三酸辛癸酯55份；辛酸亚锡2份；EPDM50份；三氧化二锑25份；DCP为2.5份；新戊二醇45份；三乙烯二胺为1.5份；炭黑1.2份；MDI30份；二甲基硅油为4份。
将聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯和TDI投入反应釜中加热至55℃，搅拌35min，搅拌速度均为550转/分钟，然后加入剩余原料，升温至85℃，搅拌速度均为550转/分钟，搅拌55min，冷却至35℃。
将混合后的物料投入双螺杆挤出机中挤出，料筒温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃和220℃，模压成型，物料温度为30℃，模具温度55℃，模具压力0.9MPa，保压时间9s，冷却至35℃后即可。
产品拉伸强度20MPa，总体相对密度0.033；75%压缩后压缩永久变形4%，断裂伸长率580%；25%压缩时压缩强度3.1kN/m2，40%压缩时压缩强度4.1kN/m2，70%压缩时压缩强度8.8kN/m2，冲击弹性52%。
 实施例5:
按照重量份数配比称取聚醚三元醇100份；安息香二甲醚1.5份；水5份；三聚异氰酸三烯丙酯2.5份；TDI3份；偏苯三酸辛癸酯50份；辛酸亚锡1.5份；EPDM45份；三氧化二锑20份；DCP为2份；新戊二醇40份；三乙烯二胺为1份；炭黑1份；MDI25份；二甲基硅油为3份。
将聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯和TDI投入反应釜中加热至50℃，搅拌30min，搅拌速度均为500转/分钟，然后加入剩余原料，升温至80℃，搅拌速度均为500转/分钟，搅拌50min，冷却至30℃。
将混合后的物料投入双螺杆挤出机中挤出，料筒温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃和220℃，模压成型，物料温度为25℃，模具温度50℃，模具压力0.8MPa，保压时间8s，冷却至30℃后即可。
产品拉伸强度25MPa，总体相对密度0.035；75%压缩后压缩永久变形3%，断裂伸长率600%；25%压缩时压缩强度3.2kN/m2，40%压缩时压缩强度4.2kN/m2，70%压缩时压缩强度9kN/m2，冲击弹性55%。
 以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车坐垫，其特征在于所述汽车坐垫的原料按重量份数配比如下：聚醚三元醇100份；安息香二甲醚0.5-2.5份；水4-6份；三聚异氰酸三烯丙酯1.5-3.5份；TDI1-5份；偏苯三酸辛癸酯40-60份；催化剂0.5-2.5份；EPDM35-55份；三氧化二锑10-30份；DCP为1-3份；扩链剂30-50份；三乙烯二胺为0.1-2份；炭黑0.5-1.5份；MDI15-35份；二甲基硅油为1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车坐垫，其特征在于所述汽车坐垫原料按重量份数配比如下：聚醚三元醇100份；安息香二甲醚1-2份；水4.5-5.5份；三聚异氰酸三烯丙酯2-3份；TDI2-4份；偏苯三酸辛癸酯45-55份；催化剂1-2份；EPDM40-50份；三氧化二锑15-25份；DCP为1.5-2.5份；扩链剂35-45份；三乙烯二胺为0.5-1.5份；炭黑0.8-1.2份；MDI20-30份；二甲基硅油为2-4份。
3.根据权利要求1所述的一种汽车坐垫，其特征在于所述汽车坐垫的原料按重量份数配比如下：聚醚三元醇100份；安息香二甲醚1.5份；水5份；三聚异氰酸三烯丙酯2.5份；TDI3份；偏苯三酸辛癸酯50份；催化剂1.5份；EPDM45份；三氧化二锑20份；DCP为2份；扩链剂40份；三乙烯二胺为1份；炭黑1份；MDI25份；二甲基硅油为3份。
4.根据权利要求1所述的一种汽车坐垫，其特征在于：所述催化剂采用辛酸亚锡或N,N-二甲基环己胺。
5.根据权利要求1所述的一种汽车坐垫，其特征在于：所述扩链剂采用2-咪唑烷酮或新戊二醇。
6.一种权利要求1所述汽车坐垫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯、TDI、偏苯三酸辛癸酯、催化剂、EPDM、三氧化二锑、DCP、扩链剂、三乙烯二胺、炭黑、MDI和二甲基硅油；
第二步：将聚醚三元醇、安息香二甲醚、水、三聚异氰酸三烯丙酯和TDI投入反应釜中加热至40-60℃，搅拌20-40min，然后加入剩余原料，升温至70-90℃，搅拌40-60min，冷却至20-40℃；
第三步：将混合后的物料投入挤出机中挤出，料筒温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃和220℃；
第四步：模压成型，模具温度40-60℃，模具压力0.6-1.0MPa，冷却至20-40℃后即可。
7.根据权利要求6所述的汽车坐垫的制备方法，其特征在于：所述第二步中的搅拌速度均为400-600转/分钟。
8.根据权利要求6所述的汽车坐垫的制备方法，其特征在于：所述第三步中挤出机为双螺杆挤出机。
9.根据权利要求6所述的汽车坐垫的制备方法，其特征在于：所述第四步中模压成型时物料温度为15-35℃。
10.根据权利要求6所述的汽车坐垫的制备方法，其特征在于：所述第四步中模压成型时保压时间5-10s。
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