CN105601873B - 汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法，由A组分与B组分组成，其中：以重量份数计，A组分为：聚醚多元醇：60‑70；聚合物多元醇：15‑30；扩链剂：5‑10；发泡剂：0.5‑1.0；泡沫稳定剂：0.3‑0.5；开孔剂：3‑5；催化剂：1.5‑2；B组分为：聚醚多元醇5‑10；纯MDI 15‑20；液化MDI 45‑60；粗MDI 20‑30。本发明组合料具有低挥发、低雾化类、反应型原料，制备的汽车方向盘不仅密度低、表面漂亮、物理机械性能好，而且具有气味低、环保、适用温度宽的优点。

Description

汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法。
背景技术
方向盘作为汽车不可或缺的内饰件，承担着遥控汽车、保证安全等重要职责。随着汽车工业的发展，人们不仅对其性能提出了高要求，而且对其使用舒适度、安全环保也提出了高要求。
现在市场上汽车方向盘包覆层材料大多数是采用全水发泡的聚氨酯材料,存在结皮层薄及产品表面有小气孔、VOC含量高、气味大等问题。目前解决气孔的方法主要是在模腔内部预先喷涂一层模内漆来遮盖,喷涂模内漆不仅增加了工序和材料成本，而且也使得方向盘的气味增加、VOC含量升高。另外，也可以采用加大聚氨酯泡沫的密度，增加结皮厚度来减少表面气孔，但这会使制品重量增加，不符合汽车轻量化的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法，组合料具有低挥发、低雾化类、反应型原料，制备的汽车方向盘不仅密度低、表面漂亮、物理机械性能好，而且具有气味低、环保、适用温度宽的优点。
本发明所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料，由A组分与B组分组成，其中：以重量份数计，
A组分为：
聚醚多元醇：60-70
聚合物多元醇：15-30
扩链剂：5-10
发泡剂：0.5-1.0
泡沫稳定剂：0.3-0.5
开孔剂：3-5
催化剂：1.5-2
B组分为：
将A组分与B组分按100：50-60的重量比例混合，用于汽车方向盘的制作。
A组分中的聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75％，数均分子量为5000-6000，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三醇。优选南京金浦锦湖化工有限公司KGF6020L。
A组分中的聚合物多元醇为苯乙烯或丙烯腈接枝共聚的聚醚多元醇，含量数均分子量4000-6000，官能度2-3，固含量30-45％。优选南京金浦锦湖化工有限公司KGF545。
A组分中的发泡剂为水。
所述A组分中的扩链剂为乙二醇、丙二醇、1、4-丁二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇中的一种或一种以上。优选乙二醇或1、4-丁二醇。
A组分中泡沫稳定剂采用聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选赢创德固赛有限公司的EPK-127。
A组分中的催化剂采用低雾催化剂、延迟性催化剂或反应性催化剂一种或几种。优选空空气化工产品有限公司的NE300、迈图高新材料有限公司的EF600、亨斯迈化工贸易有限公司的LED103。
A组分中的开孔剂为高不饱和度聚醚多元醇，数均分子量5000-6000，官能度2-3，伯羟基质量含量≥65％，0.800meq/g≥不饱和度≥0.200meq/g。优选韩国SKC株式会社的Yukol8331。
所述的B组分中聚醚多元醇为数均分子量为6000-7000，官能度2-3，不饱和度≤0.005meq/g，伯羟基质量含量在80％以上的聚醚多元醇。优选可利亚多元醇(南京)有限公司的KE-810。
所述B组分中的纯MDI为MDI-100，MDI-100生产厂家为万华化学有限公司，液化MDI为CD-C，CD-C生产厂家为拜耳集团，粗MDI为M20S。M20S生产厂家为Basf公司。
所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，步骤如下：
A组分料：先将聚醚多元醇、聚合物多元醇投入应釜中搅拌，然后依次加入扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂、开孔剂、催化剂在室温条件下，转速为50-80转/分钟，搅拌0.5-1小时，即得A组份产品；
B组分料：将聚醚多元醇置于反应釜中，升温至100-110℃下真空脱水1.5-2小时，然后降温至30-50℃，加入纯MDI、液化MDI，缓慢升温至75-80℃下保温反应0.5-1小时，然后加入配方量的粗MDI，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27-30％，降温至40℃出料，密封保存。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：50-60的质量比混合均匀，机械注入方向盘模具中，密封，2-3分钟后开模，即可得到聚氨酯汽车方向盘。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明组合料具有低挥发、低雾化类、反应型原料，制备的汽车方向盘不仅密度低，回弹性、耐磨损、抗冲击比较好，而且具有气味低、环保、无污染等优点。该组合料可以在常温下进行反应，模具无需加热，既节约能源又减少供热设备。经检测该汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的质量指标，VOC检测标准为NESM0402[2005-1]，低气味检测标准为PV3900-2000，可以达到：
密度：250-300Kg/m3
硬度：60-70(邵A)
回弹/％≥50
气味(23℃)：1.5级
气味(40℃)：2.0级
气味(80℃)：2.5级
VOC值：≤50ug/m3。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明，但不限定本发明。
实施例1：
A组份，以重量份数计，
KGF6020L：65
KGF545：23
EPK-127：0.5
乙二醇：5
H2O：0.5
Yukol8331：4
NE300：2
B组分，以重量份数计，
KE810：10；
MDI-100：20；
CD-C：50；
M20S：20。
所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，步骤如下：
A组份：称取65kg的KGF6020L，23kg的KGF545投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入0.5kg的EPK-127，5kg的乙二醇，0.5kg的H2O，4kg的Yukol8331，2kg的NE300，于室温下搅拌混合0.5小时后，即得A组份产品。
B组份：取10kgKE810置于反应釜中，升温至100-110℃下真空(-0.09MPa)脱水1.5-2小时，然后降温至40-50℃，加入20kgMDI-100、50kgCD-C，缓慢升温至70-75℃下保温反应1小时，然后加入20kgM20S，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.5±0.2％，降温至40℃出料，密封保存。
将所需方向盘模具擦好脱模剂，备用。
使用时，将A组份和B组份温度维持在20-25℃，A、B料按100:58的重量比快速混合均匀，倒入方向盘模具内，2-3min后开模即得实施例。
实施例2：
A组份，以重量份数计，
KGF6020L：70
KGF545：15
EPK-127：0.5
乙二醇：5
1、4丁二醇2
H2O：0.5
Yukol8331：5
NE300：0.5
LED103：0.5
EF600：1
B组分，以重量份数计，
KE810：5
MDI-100：20
CD-C5：5
M20S：20
所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，步骤如下：
A组份：称取70kg的KGF6020L，15kg的KGF545投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入0.5kg的EPK-127，5kg的乙二醇，2kg的1、4丁二醇，0.5kg的H2O，5kgYukol8331，0.5kg的NE300，0.5kg的LED103，1.0kgEF600于室温下搅拌混合0.5小时后，即得A组份产品。
B组份：取5kgKE810置于反应釜中，升温至100-110℃下真空(-0.09MPa)脱水1.5-2小时，然后降温至40-50℃，加入20kgMDI-100、55kgCD-C，缓慢升温至70-75℃下保温反应1小时，然后加入20kgM20S，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到29±0.2％，降温至40℃出料，密封保存。
将所需方向盘模具擦好脱模剂，备用。
使用时，将A组份和B组份温度维持在20-25℃，A、B料按100:53的重量比快速混合均匀，倒入方向盘模具内，2-3min后开模即得实施例。
实施例3：
A组份，以重量份数计，
KGF6020L：60
KGF545：23
EPK-127：0.3
乙二醇：5
1、4丁二醇：5
H2O：1.0
Yukol8331：4
NE300：1.2
EF600：0.5
B组分，以重量份数计，
KE810：5
MDI-100：20
CD-C：45
M20S：30
所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，步骤如下：
A组份：称取60kg的KGF6020L，23kg的KGF545投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入0.3kg的EPK-127，5kg的乙二醇，5kg的1、4丁二醇，1.0kg的H2O，4kgYukol8331，1.2kg的NE300，0.5kgEF600于室温下搅拌混合0.5小时后，即得A组份产品。
B组份：取5kgKE810置于反应釜中，升温至100-110℃下真空(-0.09MPa)脱水1.5-2小时，然后降温至40-50℃，加入20kgMDI-100、45kgCD-C，缓慢升温至70-75℃下保温反应1小时，然后加入30kgM20S，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到29.5±0.2％，降温至40℃出料，密封保存。
将所需方向盘模具擦好脱模剂，备用。
使用时，将A组份和B组份温度维持在20-25℃，A、B料按100:50的重量比快速混合均匀，倒入方向盘模具内，2-3min后开模即得实施例。
实施例4：
A组份，以重量份数计，
KGF6020L：68
KGF545：16
EPK-127：0.4
乙二醇：10
H2O：0.6
Yukol8331：3.5
LED103：0.5
EF600：1.0
B组分，以重量份数计，
KE810：10
MDI-100：10
CD-C：60
M20S：20
所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，步骤如下：
A组份：称取68kg的KGF6020L，16kg的KGF545投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入0.4kg的EPK-127，10kg的乙二醇，3.5kgYukol8331,0.6kg的H2O，0.5kg的LED103，1.0kg的EF600于室温下搅拌混合0.5小时后，即得A组份产品。
B组份：取10kgKE810置于反应釜中，升温至100-110℃下真空(-0.09MPa)脱水1.5-2小时，然后降温至40-50℃，加入10kgMDI-100、60kgCD-C，缓慢升温至70-75℃下保温反应1小时，然后加入20kgM20S，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.2±0.2％，降温至40℃出料，密封保存。
将所需方向盘模具擦好脱模剂，备用。
使用时，将A组份和B组份温度维持在20-25℃，A、B料按100:60的重量比快速混合均匀，倒入方向盘模具内，2-3min后开模即得实施例。
实施例5：
A组份，以重量份数计，
KGF6020L：60
KGF545：25
EPK-127：0.4
1、4丁二醇：8
H2O：1.0
Yukol8331：4
LED103：1.6
B组分，以重量份数计，
KE810：8
MDI-100：12
CD-C：60
PM200：20
所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，步骤如下：
A组份：称取60kg的KGF6020L，25kg的KGF545投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入0.4kg的EPK-127，8kg的1、4丁二醇，0.5kg的H2O，4kgYukol8331，1.6kg的LED103，于室温下搅拌混合0.5小时后，即得A组份产品。
B组份：取8kgKE810置于反应釜中，升温至100-110℃下真空(-0.09MPa)脱水1.5-2小时，然后降温至40-50℃，加入12kgMDI-100、60kgCD-C，缓慢升温至70-75℃下保温反应1小时，然后加入20kgM20S，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.8±0.2％，降温至40℃出料，密封保存。
将所需方向盘模具擦好脱模剂，备用。
使用时，将A组份和B组份温度维持在20-25℃，A、B料按100:54的重量比快速混合均匀，倒入方向盘模具内，2-3min后开模即得实施例。
实施例6：
A组份，以重量份数计，
KGF6020L：70
KGF545：18
EPK-127：0.5
1、4丁二醇：5
H20：1.0
Yukol8331：4
EF600：1.5
B组分，以重量份数计，KE8106
MDI-100：20
CD-C：50
PM200：24
所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，步骤如下：
A组份：称取70kg的KGF6020L，18kg的KGF545投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入0.5kg的EPK-127，5kg的1、4丁二醇，1.0kg的H2O、4kgYukol8331，1.5kg的EF600，于室温下搅拌混合0.5小时后，即得A组份产品。
B组份：取6kgKE810置于反应釜中，升温至100-110℃下真空(-0.09MPa)脱水1.5-2小时，然后降温至40-50℃，加入20kgMDI-100、50kgCD-C，缓慢升温至70-75℃下保温反应1小时，然后加入24kgM20S，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到28.8±0.2％，降温至40℃出料，密封保存。
将所需方向盘模具擦好脱模剂，备用。
使用时，将A组份和B组份温度维持在20-25℃，A、B料按100:55的重量比快速混合均匀，倒入方向盘模具内，2-3min后开模即得实施例。
所得汽车方向盘的性能如下表所示：
注VOC检测标准为NESM0402[2005-1]，低气味检测标准为PV3900-2000。

Claims (5)

1.一种汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于，由 A 组分与 B组分组成，其中：以重量份数计，
A组分为：
聚醚多元醇： 60-70
聚合物多元醇： 15-30
扩链剂： 5-10
发泡剂： 0.5-1.0
泡沫稳定剂： 0.3-0.5
开孔剂 ： 3-5
催化剂 ： 1.5-2
B组分为：
聚醚多元醇： 5-10
纯MDI： 15-20
液化MDI： 45-60
粗MDI 20-30
将A组分与B组分按 100：50~60的重量比例混合，用于汽车方向盘的制作；
A组分中的聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为5000-6000，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三醇；
A组分中的聚合物多元醇为苯乙烯或丙烯腈接枝共聚的聚醚多元醇，数均分子量4000~6000，官能度2~3，固含量30-45%；
A组分中的发泡剂为水；
A 组分中的扩链剂为乙二醇、丙二醇、1、4- 丁二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇中的一种或一种以上；
B组分中聚醚多元醇为数均分子量为6000-7000，官能度2-3，不饱和度≤0.005meq/g，伯羟基质量含量在80%以上的聚醚多元醇。
2.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于A组分中泡沫稳定剂采用聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，A组分中的催化剂采用低雾催化剂、延迟性催化剂或反应性催化剂一种或几种。
3.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于A组分中的开孔剂为高不饱和度聚醚多元醇，数均分子量5000-6000，官能度2-3，伯羟基质量含量≥65%，0.800meq/g≥不饱和度≥0.200meq/g。
4.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述B组分中的纯MDI为MDI-100，液化MDI为CD-C，粗MDI为M20S。
5.一种权利要求1-4任一所述的汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，其特征在于步骤如下：
A组分料：先将聚醚多元醇、聚合物多元醇投入应釜中搅拌，然后依次加入扩链剂、泡沫稳定剂、发泡剂、开孔剂、催化剂在室温条件下，转速为50-80转/分钟，搅拌0.5-1小时，即得A组份产品；
B组分料：将聚醚多元醇置于反应釜中，升温至 100~110℃下真空脱水 1.5~2 小时，然后降温至30~50℃，加入纯MDI、液化MDI，缓慢升温至75~80℃下保温反应0.5~1小时，然后加入配方量的粗MDI，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27-30%，降温至 40℃出料，密封保存。
CN201511030812.1A 2015-12-31 2015-12-31 汽车方向盘用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法 Active CN105601873B (zh)

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