CN106117485A - 一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料及其制备方法。它包括A料和B料；A料包括：聚醚多元醇、聚合物多元醇、泡沫稳定剂、催化剂、助剂、交联剂和发泡剂；B料包括：甲苯二异氰酸酯，改性二苯甲烷二异氰酸酯；助剂为醛类捕捉剂；发泡剂为复合发泡剂，由环戊烷、正戊烷的混合物和纯水组成。A料的制备：将聚醚多元醇加热和聚合物多元醇加热，然后混合反应容器中，再加入催化剂、助剂、交联剂，随后加入泡沫稳定剂以及发泡剂，反应；B料的制备方法其步骤为：将液化MDI和聚合MDI混合搅拌，再加入TDI 80/20，合格后装料。用该组合料生产的聚氨酯泡沫密度低，环保无毒，耐老化性能好。

Description

一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料及其制备方法。该材料主要应用于生产汽车座椅、头枕等。
背景技术
耐老化环保型聚氨酯泡沫广泛应用于生产汽车坐垫、靠背、头枕等。其具有耐老化性能好，环保无气味的特点，近些年汽车厂商都在改善车内环境，对气味和毒性的控制越来越严格；随着汽车行业竞争加剧，汽车生产厂家需要采购更加耐用的产品来提高产品竞争力，同时为了减少环境污染，降低车主燃油使用成本，汽车制造也在向着轻量化的方向发展；传统的组合料贮存稳定性差，成品在使用数年后会老化，无法满足使用需求。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，具有有机挥发物少、低密度、环保无毒的优点，且该组合料稳定性好，能长期贮存不改变性能，发泡后的成品具有优秀的耐老化性能。
本发明的目的之二在于提供上述耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，包括A料和B料；
A料中原料配比按质量份数算包括：聚醚多元醇：40～52份，聚合物多元醇：50～90份，泡沫稳定剂2.5～3.5份，催化剂：1～4份，助剂：1.1～1.5份，交联剂0.5～2.5份，发泡剂：10～30份；
B料中原料配比按质量份数算包括：甲苯二异氰酸酯(TDI)25～65份，改性二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)25～65份。
上述A料中催化剂为异氰酸酯，活性氢，双二甲氨基乙基醚，三乙烯二胺，四甲基丁二胺，二甲基乙醇胺中的一种或几种物料的混合物。
上述A料中助剂为醛类捕捉剂，由二氧化锰，脲素，乙二胺按2:5:3的质量比配制而成。
上述A料中交联剂为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种物质的混合物。
上述A料中的发泡剂为复合发泡剂，由环戊烷、正戊烷的混合物和纯水组成，戊烷混合物和纯水的质量比为4～6:3，优选为4:3。(环戊烷、正戊烷的质量比为1:0.01-100)。
上述B料中所述改性二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为液化MDI和聚合MDI二者的混合物，二者质量比为1:3。
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法，所述方法包括：
A料的制备：将聚醚多元醇加热至40℃，将聚合物多元醇加热至50℃，然后将两者按比例混合加入锥型反应器中，搅拌，搅拌过程中加入催化剂、助剂、交联剂，随后加入泡沫稳定剂以及发泡剂；搅拌速度为100r/min搅拌3小时，检测指标合格后出料；
B料的制备方法其步骤为：将液化MDI和聚合MDI按比例混合搅拌，搅拌均匀后，按比例加入TDI 80/20，继续搅拌一小时后检测指标，合格后装料。
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的使用方法，是将A料和B料混合后快速搅拌均匀，倒入预热好的模具中，合模，脱模后放置至室温即可得其所需耐老化环保型聚氨酯产品。搅拌速度为50-200r/min，优选为100r/min，搅拌时间为0.5-2.5小时，优选为1.5小时。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明采用了新型发泡剂组合聚醚生产的聚氨酯产品密度低，环保无毒；在物料A中加入醛类捕捉剂，生产的聚氨酯泡沫VOC值低；物料B中加入适量液化MDI和聚合MDI降低了B料的结晶温度，更加稳定便于低温贮存，耐老化性能优秀。
具体实施方式
实施例1
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，包括A料和B料；
A料中配比按质量分数算包括：聚醚多元醇：42份，聚合物多元醇：50份，泡沫稳定剂2份，催化剂(双二甲氨基乙基醚)：1.5份，助剂(二氧化锰、脲素、乙二胺按2:5:3的质量比例配制而成)：1.5份，交联剂(二乙醇胺)2份，发泡剂(由环戊烷1.4份、正戊烷1.4份的混合物和纯水1.2份组成)：14份；
B料的配制包括：甲苯二异氰酸酯(TDI 80/20)65份，改性二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)65份，改性二苯甲烷二异氰酸酯中液化MDI和聚合MDI质量比为2:3。
上述物料份数均为质量份。
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法，其中A料的制备其步骤为：将聚醚多元醇加热至40℃，将聚合物多元醇加热至50℃，然后将两者按比例混合加入锥型反应器中，搅拌，搅拌过程中加入催化剂、助剂、交联剂，随后加入泡沫稳定剂以及发泡剂；搅拌速度为50r/min搅拌3小时，检测指标合格后出料；B料的制备方法其步骤为：将液化MDI和聚合MDI按比例混合搅拌，搅拌均匀后，按比例加入TDI 80/20，一小时后检测指标，合格后装料。
组合料用于生产聚氨酯的方法为：将模具预热至60℃，100份A料和60份B料快速搅拌均匀，倒入模具，合模，脱模，即得聚氨酯泡沫产品。
实施例2
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，包括A料和B料；
A料中配比按质量分数算包括：聚醚多元醇：52份，聚合物多元醇：70份，泡沫稳定剂2.8份，催化剂(双二甲氨基乙基醚)：4份，助剂(二氧化锰、脲素、乙二胺按2:5:3的质量比例配制而成)：1.1份，交联剂(二乙醇胺)1.5份，发泡剂(由环戊烷0.6份、正戊烷1.5份的混合物和纯水0.9份组成)：13份；
B料的配制包括：甲苯二异氰酸酯(TDI 80/20)60份，改性二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)40份，改性二苯甲烷二异氰酸酯中液化MDI和聚合MDI质量比为2:3。
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法及使用方法同实施例1。
实施例3
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，包括A料和B料；
A料中配比按质量分数算包括：聚醚多元醇：50份，聚合物多元醇：82份，泡沫稳定剂2.5份，催化剂(双二甲氨基乙基醚)：3份，助剂(二氧化锰、脲素、乙二胺按2:5:3的质量比例配制而成)：1.5份，交联剂(二乙醇胺)0.5份，发泡剂(由环戊烷2份、正戊烷0.8份的混合物和纯水1.2份组成)：14份；
B料的配制包括：甲苯二异氰酸酯(TDI 80/20)55份，改性二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)25份，改性二苯甲烷二异氰酸酯中液化MDI和聚合MDI质量比为2:3。
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法及使用方法同实施例1。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别在仅于：
催化剂采用三乙烯二胺，交联剂采用三乙醇胺。
对比例1
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法A料的制备其步骤为：将聚醚多元醇42份和聚合物多元醇50份加入反应器中，开启搅拌，按顺序依次加入泡沫稳定剂2份，催化剂为1.5份，交联剂2份，复合发泡剂14份。搅拌速度为100r/min搅拌1小时，检测指标合格后出料。一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法B料的制备方法其步骤为：液化MDI为30份，聚合MDI为35份加入反应器中，开启搅拌，加入65份的TDI 80/20，一小时后检测指标，合格后装料。组合料用于生产聚氨酯的方法为：将模具预热至60℃，100份A料和60份B料快速搅拌均匀，倒入模具，合模，脱模，即得聚氨酯泡沫产品。
对比例2
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法A料的制备其步骤为：将聚醚多元醇52份和聚合物多元醇70份加入反应器中，开启搅拌，按顺序依次加入泡沫稳定剂2.8份，催化剂为4份，助剂为1.1份，交联剂1.5份，纯水4份。搅拌速度为100r/min搅拌1小时，检测指标合格后出料。一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法B料的制备方法其步骤为：液化MDI为20份，聚合MDI为20份加入反应器中，开启搅拌，加入60份的TDI 80/20，一小时后检测指标，合格后装料。组合料用于生产聚氨酯的方法为：将模具预热至60℃，100份A料和60份B料快速搅拌均匀，倒入模具，合模，脱模，即得聚氨酯泡沫产品。
对比例3
一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法A料的制备其步骤为：将聚醚多元醇50份和聚合物多元醇82份加入反应器中，开启搅拌，按顺序依次加入泡沫稳定剂2.5份，催化剂为3份，助剂为1.5份，交联剂0.5份，复合发泡剂14份。搅拌速度为100r/min搅拌1小时，检测指标合格后出料。一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法B料的制备方法其步骤为：将55份的TDI 80/20加入反应器中，开启搅拌，加入普通MDI为25份，一小时后检测指标，合格后装料。组合料用于生产聚氨酯的方法为：将模具预热至60℃，100份A料和60份B料快速搅拌均匀，倒入模具，合模，脱模，即得聚氨酯泡沫产品。
上述实施例1和对比例所生产的聚氨酯产品，脱模后放置七天，检测性能，实施例1和对比例中所有的组合料放置30天后观察现象。检测结果见表一。
表一：聚氨酯产品性能检测结果(N.D.为未检出)
上述表格中实施例1为所有试剂都添加，对比例1-3中用到的各种试剂均与实施例1中相同。对比例1为未加入助剂，对比例2为纯水发泡剂替代复合发泡剂，对比例3为普通MDI代替了改性MDI。通过表格中对比例1和实施例1比较可以知道助剂的加入可以降低VOC的含量。通过表格中对比例2和实施例1比较可知，通过加入由混合戊烷和纯水组成的发泡剂可以得到低密度聚氨酯泡沫。通过表格中对比例3和实施例1比较可知，在B料中使用改性MDI可以增强组合料B的贮存稳定性，和耐老化性。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，其特征在于：它包括A料和B料；
A料中原料配比按质量份数算包括：聚醚多元醇：40~52份，聚合物多元醇：50~90份，泡沫稳定剂2.5~3.5份，催化剂：1~4份，助剂：1.1~1.5份，交联剂0.5~2.5份，发泡剂：10~30份；
B料中原料配比按质量份数算包括：甲苯二异氰酸酯25~65份，改性二苯甲烷二异氰酸酯25~65份；
上述A料中助剂为醛类捕捉剂；
所述A料中的发泡剂为复合发泡剂，由环戊烷、正戊烷的混合物和纯水组成。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，其特征在于，所述醛类捕捉剂由二氧化锰，脲素，乙二胺按2.5:5.5:3.5的质量比配制而成。
3.根据权利要求1所述的一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，其特征在于，所述A料中环戊烷、正戊烷构成的戊烷混合物和纯水的质量比为5~9:1~4。
4.根据权利要求1所述的一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，其特征在于，所述A料中催化剂为双二甲氨基乙基醚，三乙烯二胺，四甲基丁二胺，二甲基乙醇胺中的一种或几种物料的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，其特征在于，所述A料中交联剂为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种物质的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，其特征在于，所述B料中所述改性二苯甲烷二异氰酸酯为液化MDI和聚合MDI二者的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料，其特征在于，所述改性二苯甲烷二异氰酸酯中液化MDI和聚合MDI二者质量比为2:3。
8.一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的制备方法，其特征在于所述方法包括：按权利要求1-7之一的比例准原料；
A料的制备：将聚醚多元醇和聚合物多元醇按比例加入反应器中，开启搅拌，按顺序依次加入泡沫稳定剂、催化剂、助剂、交联剂、发泡剂；搅拌，检测指标合格后出料；
B料的制备方法其步骤为：将甲苯二异氰酸酯加入反应器中，开启搅拌，加入液化MDI和聚合MDI，检测指标，合格后装料。
9.一种耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料的使用方法，是其特征在于将权利要求1-7之一耐老化环保型聚氨酯泡沫组合料中的A料和B料混合后快速搅拌均匀，倒入预热好的模具中，合模，脱模后放置至室温即可得其所需高回弹聚氨酯产品；搅拌速度为80-150r/min。
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