CN107541071B - 一种汽车座椅用泡沫 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车座椅用泡沫，按重量计，包括以下原料组分：液体聚有机硅氧烷80‑120份、树脂状聚有机硅氧烷0‑60份、有机氢硅氧烷0.1‑50份、致孔剂0.01‑50份、气相二氧化钛1‑20份、铂催化剂0.01‑1份和触变剂0‑1份。该汽车座椅用泡沫添加了特殊形态的亲水型气相法二氧化钛，是一种不会产生惰性气体，自熄甚至不燃的座椅用有机硅无烟阻燃泡沫。
Description
技术领域
本发明涉及一种泡沫，具体来说是一种汽车座椅用泡沫。
背景技术
座椅多采用高弹聚氨酯泡沫，具有柔软手感，优良的耐磨性以及吸水性。专利CN104497552A介绍了一种水性聚氨酯制备汽车座椅的方法，采用丙三醇、环氧乙烷、环氧丙烷、液体石蜡、聚氧化丙烯一氧乙烯共聚醚、二苯基甲烷二异氰酸酯、异辛酸钾、甲酸季铵盐、聚二甲基硅氧烷、醋酸钠、氢氧化铝、炭黑、抗氧剂、紫外吸收剂、硬脂酸丁酯和有机硅匀泡剂以及其他助剂，制得了一种泡沫直径大小均匀分布，开孔率高的高回弹阻燃聚氨酯泡沫。
为了在聚氨酯泡沫中获得更高的阻燃效果，通常需要增加各种阻燃助剂和无机填料，如氢氧化铝，炭黑或者卤素，磷胺系阻燃剂等，对生产聚氨酯的工艺造成很大的困难，同时在毒理环境的评估中也存在很多问题。专利CN105368040A介绍了一种含含磷丙酸酯阻燃剂的低焦化阻燃聚氨酯泡沫并且还设计一种用于生产此类泡沫的方法以及其用途。
随着环境法规的要求进一步提高，聚氨酯泡沫因存在VOC，不能耐久，易发黄发脆等缺点，尤其是在燃烧的时候产生大量烟雾，越来越受到使用限制，在汽车，高铁，飞机等行业正寻求一种更安全更耐久的新材料。
有机硅材料作为一种低VOC的安全材料，逐渐被开发作为一种泡沫材料。同时由于有机硅在受热分解后会产生SiO2的灰分，可以对着火材料形成覆盖层，最终可以达到很好的阻燃效果。在座椅的应用中，由于需要更高的阻燃性能，仅仅是有机硅不能达到要求，专利CN101558108A介绍了一种含有二氧化硅、聚有机硅氧烷树脂和聚有机硅氧烷固化剂的混合物，以及添加聚磷酸铵作为隔热剂的有机硅泡沫的应用和制备。
由于磷系以及胺系阻燃剂在机理上就是产生惰性气体来减少吸氧量，因此不可避免的对环境产生较大的影响，在应用过程中也可能会因为惰性气体而对人体造成不同程度的损伤。
发明内容
为了解决泡沫燃烧对环境和人体产生的不利影响，本发明提供了一种汽车座椅用泡沫。该汽车座椅用泡沫添加了特殊形态的亲水型气相法二氧化钛，是一种不会产生惰性气体，自熄甚至不燃的座椅用有机硅无烟阻燃泡沫。
本发明为了实现上述发明目的，采用如下技术方案：
一种汽车座椅用泡沫，按重量计，包括以下原料：液体聚有机硅氧烷80-120份、树脂状聚有机硅氧烷0-60份、有机氢硅氧烷0.1-50份、致孔剂0.01-50份、气相二氧化钛1-20份、铂催化剂0.01-1份和触变剂0-1份。
由于液体硅橡胶的强度不够，配方中添加树脂状聚有机硅氧烷来增加强度，在使用过程中才能承受较高的摩擦。
优选地，按重量计，包括以下原料组分：液体聚有机硅氧烷100-120份、树脂状聚有机硅氧烷30-60份、有机氢硅氧烷10-30份、致孔剂0.5-2份、气相二氧化钛3-10份、铂催化剂0.03-0.06份和触变剂0.3-0.6份。
本发明所述液体聚有机硅氧烷的每分子至少含两个链烯基，且粘度为10000-1000000mPas。高低粘度配合才能出现比较合适的网络结构，使泡沫结构均匀。
本发明所述有机氢硅氧烷的每分子含至少三个与硅键连的氢原子，结构紧密，高含氢量的有机氢硅氧烷才能够在产生网络结构的同时快速与致孔剂发生反应和产生足够的氢气。
本发明所述的致孔剂为一元醇或者多元醇的含水混合物。
本发明所述气相二氧化钛的比表面积小于85m2/g；优选地，小于35-65m2/g。为亲水型二氧化钛，通过氧化还原反应增强有机硅泡沫的热稳定性，从而与有机硅泡沫产生协同阻燃效果。
本发明所述的触变剂为聚(二甲基硅氧烷-3-羟基丙基甲基硅氧烷)聚氧乙烯聚氧丙烯醚。具有一定的亲水性，在与含亲水性二氧化钛以及含水致孔剂的混合过程中，不易分层。
本发明所述的液体聚有机硅氧烷为乙烯基聚有机硅氧烷，相对含羟基聚有机硅氧烷来说，乙烯基聚有机硅氧烷与含氢聚硅氧烷反应做网络结构主体的同时与不会与致孔剂反应产生氢气，反应速度更易控制。有一类含羟基的聚有机硅氧烷既与结构均匀，泡沫大小一致。
本发明所述汽车座椅用泡沫的粘度大于20000mPas，且小于400000mPas。
本发明的有益效果在于：
本发明的汽车座椅用泡沫为添加了亲水型气相二氧化钛的有机硅泡沫，该二氧化钛可以通过氧化还原反应提高有机硅泡沫的热稳定性，从而达到自熄甚至是不燃效果的有机硅泡沫，不会因为产生惰性气体而对环境和人体造成不利影响；与此同时，更增强了高温下有机硅泡沫的耐老化性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。
实施例1
一种汽车座椅用泡沫，按重量计，包括以下原料：液体聚有机硅氧烷80份、有机氢硅氧烷0.1份、致孔剂0.01份、气相二氧化钛1份和铂催化剂0.01份。
实施例2
一种汽车座椅用泡沫，按重量计，包括以下原料：液体聚有机硅氧烷120份、树脂状聚有机硅氧烷60份、有机氢硅氧烷50份、致孔剂50份、气相二氧化钛20份和铂催化剂1份。
所述液体聚有机硅氧烷的每分子至少含两个链烯基，且粘度为60000-1000000mPas。
所述的致孔剂为一元醇的含水混合物。
所述的触变剂为聚(二甲基硅氧烷-3-羟基丙基甲基硅氧烷)聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
实施例3
一种汽车座椅用泡沫，按重量计，包括以下原料：液体聚有机硅氧烷100份、有机氢硅氧烷20份、致孔剂10份、气相二氧化钛5份、铂催化剂0.1份和触变剂0.2份，粘度为350000mPas。
所述液体聚有机硅氧烷的每分子至少含两个链烯基，且粘度为10000-1000000mPas。
所述有机氢硅氧烷的每分子含至少三个与硅键连的氢原子。
所述的致孔剂为二元醇的含水混合物。
所述气相二氧化钛的比表面积为50m2/g。
所述的触变剂为聚(二甲基硅氧烷-3-羟基丙基甲基硅氧烷)聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
实施例4
一种汽车座椅用泡沫，按重量计，包括以下原料：液体乙烯基聚有机硅氧烷100份、树脂状聚有机硅氧烷30份、有机氢硅氧烷10份、致孔剂0.5份、气相二氧化钛3份、铂催化剂0.03份和触变剂0.3份，粘度为25000mPas。
所述液体聚有机硅氧烷的每分子至少含两个链烯基，且粘度为10000-1000000mPas。
所述有机氢硅氧烷的每分子含至少三个与硅键连的氢原子。
所述的致孔剂为三元醇的含水混合物。
所述气相二氧化钛的比表面积为82m2/g。
所述的触变剂为聚(二甲基硅氧烷-3-羟基丙基甲基硅氧烷)聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
实施例5
一种汽车座椅用泡沫，按重量计，包括以下原料：液体乙烯基聚有机硅氧烷120份、树脂状聚有机硅氧烷60份、有机氢硅氧烷30份、致孔剂2份、气相二氧化钛10份、铂催化剂0.06份和触变剂0.6份，粘度为100000mPas。
所述液体聚有机硅氧烷的每分子至少含两个链烯基，且粘度为10000-1000000mPas。
所述有机氢硅氧烷的每分子含至少三个与硅键连的氢原子。
所述的致孔剂为一元醇的含水混合物。
所述气相二氧化钛的比表面积为35m2/g。
所述的触变剂为聚(二甲基硅氧烷-3-羟基丙基甲基硅氧烷)聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
实施例6
一种汽车座椅用泡沫，按重量计，包括以下原料：液体乙烯基聚有机硅氧烷110份、树脂状聚有机硅氧烷40份、有机氢硅氧烷25份、致孔剂1份、气相二氧化钛5份、铂催化剂0.05份和触变剂0.5份，粘度为80000mPas。
所述液体聚有机硅氧烷的每分子至少含两个链烯基，且粘度为10000-1000000mPas。
所述有机氢硅氧烷的每分子含至少三个与硅键连的氢原子。
所述的致孔剂为二元醇的含水混合物。
所述气相二氧化钛的比表面积为65m2/g。
所述的触变剂为聚(二甲基硅氧烷-3-羟基丙基甲基硅氧烷)聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
实施例7
本发明汽车座椅用泡沫的制备方法：
1、由60份乙烯基聚有机硅氧烷、30份树脂状聚有机硅氧烷、8份气相二氧化钛、2份色浆、1.5份致孔剂和0.05份的铂催化剂组成A组分。
2、由53.5份乙烯基聚有机硅氧烷、25份聚有机氢硅氧烷、21份树脂状聚有机硅氧烷和0.5份触变剂组成B组分。
3、在室温下，将A组分和B组分搅拌混合进行发泡交联反应。
实施例8
本发明汽车座椅用泡沫的制备方法：
1、由30份乙烯基聚有机硅氧烷a1 和60份乙烯基聚有机硅氧烷a2、8份气相二氧化钛、2份色浆、1.5份致孔剂和0.05份的铂催化剂组成A组分。
2、由46.4份乙烯基聚有机硅氧烷a1和25份乙烯基聚有机硅氧烷a2、25份聚有机氢硅氧烷和0.5份触变剂组成B组分。
3、在室温下，将A组分和B组分搅拌混合进行发泡交联反应。
a1为单纯的乙烯基硅油，相对短链，a2为长链硅油，份成A、B组分的目的是为了调节粘度以及构建网络结构。
实施例9
本实施例为实施例5的制备方法：
1、由乙烯基聚有机硅氧烷、树脂状聚有机硅氧烷、气相二氧化钛、色浆、致孔剂和铂催化剂组成A组分。
2、由聚有机氢硅氧烷和触变剂组成B组分。
3、在室温下，将A组分和B组分搅拌混合进行发泡交联反应。
实施例10
本实施例为实施例6的制备方法：
1、由气相二氧化钛、色浆、触变剂、致孔剂和铂催化剂组成A组分。
2、由乙烯基聚有机硅氧烷、聚有机氢硅氧烷和树脂状聚有机硅氧烷组成B组分。
3、在室温下，将A组分和B组分搅拌混合进行发泡交联反应。
表1 本发明汽车座椅用泡沫的测试结果如下：
| 实例一 | 实例二 | 实例三 | 实例四 | 实例五 | 实例六 | |
| 可燃性UL94等级测试，10毫米厚度有机硅泡沫片子 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 |
| ISO 4589-2极限氧指数 | 31% | 30% | 31% | 33% | 35% | 35% |
Claims (1)
1.一种汽车座椅用泡沫，其特征在于：按重量计，由以下原料组分：
乙烯基聚有机硅氧烷100-120份、树脂状聚有机硅氧烷30-60份、有机氢硅氧烷10-30份、致孔剂0.5-2份、气相二氧化钛3-10份、铂催化剂0.03-0.06份和触变剂0.3-0.6份；所述的乙烯基聚有机硅氧烷，粘度为10000-1000000 MPa·s；所述的致孔剂为一元醇或者多元醇的含水混合物; 所述的触变剂为聚(二甲基硅氧烷-3-羟基丙基甲基硅氧烷)聚氧乙烯聚氧丙烯醚；所述气相二氧化钛的比表面积为35-65m2/g；所述汽车座椅用泡沫的粘度大于20000 MPa·s，且小于400000 MPa·s。
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