CN107602794B - 聚氨酯座椅组合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚氨酯座椅组合料及其制备方法。聚氨酯座椅组合料由A组分与B组分组成，其中，A组分：聚醚多元醇、聚合物多元醇、聚酯醚、交联剂聚醚、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂；B组分：反应性阻燃剂、TDI、液化MDI、改性MDI。本发明制备的汽车座椅不仅VOC含量低、力学性能优异，而且具有气味低、舒适度高、阻燃性高的优点。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚氨酯座椅组合料及其制备方法。
背景技术
高回弹冷熟化聚氨酯泡沫塑料，以其显著的坐感舒适性、优良的抗疲劳性能、类似乳胶表面的手感、良好的透气性，同时，生产效率高、耗能低，已广泛的应用于汽车、客车座椅上。
随着人们对环保、安全、舒适性能的要求越来越高，各主机厂也纷纷对座椅的VOC、气味、力学性能、阻燃性能等，提出了更高的要求。专利CN201210035285.3公布一种用于飞机座椅的聚氨酯泡沫组合物，利用在A料中使用阻燃硅油，阻燃聚醚、固体粉末阻燃剂，来提高阻燃性。但是市场上的阻燃聚醚一般采用甲醛和三聚氰胺作为原料，使用阻燃聚醚虽然提高了阻燃性，但是很难保证制品的低VOC含量；另外，使用固体和膨胀型阻燃剂需要现场添加，也很容易堵塞机器，给生产带来不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚氨酯座椅组合料，由该组合料制备的汽车座椅不仅VOC含量低、力学性能优异，而且具有气味低、舒适度高、阻燃性高的优点；本发明同时提供了聚氨酯座椅组合料的制备方法，工艺简单、操作方便。
本发明所述的聚氨酯座椅组合料，由A组分与B组分组成，A组分与B组分的重量比为100：50-55；其中，以重量百分数计，
A组分：
B组分：
所述的聚醚多元醇为伯羟基含量≥80％，数均分子量为8000-12000，氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三醇；优选江苏长华聚氨酯科技有限公司的822P。
所述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6000-8000，官能度为3，固含量30-40％；优选可利亚多元醇有限公司的KE880S。
所述的聚酯醚的羟值为50-80mgKOH/g，酸值≤0.05mgKOH/g，官能度为2；优选山东一诺威新材料有限公司的2000T。
所述的交联剂聚醚的羟值为500-600mgKOH/g，伯羟基含量≥90％，官能度为3；优选山东一诺威新材料有限公司的303A。
所述的发泡剂为水(H2O)。
所述的泡沫稳定剂为低雾化的聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选迈图的L-3627。
所述的催化剂为低雾化反应性催化剂，优选迈图的EF150、EF600或EF700中的两种或三种。
所述的反应性阻燃剂是羟值150-200mgKOH/g，官能度为2的阻燃剂聚醚；优选德国科莱恩化工有限公司的OP550。
所述的TDI优选Basf的T-80，液化MDI优选科思创的CD-C。
所述的改性MDI的-NCO含量为25-27％，开孔性良好；优选山东一诺威聚氨酯股份有限公司的DG5412。
本发明所述的聚氨酯座椅组合料的制备方法，步骤如下：
(1)A组分：先将聚醚多元醇、聚合物多元醇和聚酯醚投入应釜中搅拌，然后依次加入交联剂聚醚、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂，在室温条件下，转速为40-50转/分钟，搅拌0.5-1.0小时，即得；
(2)B组分：将反应性阻燃剂置于反应釜中，控制温度在40-50℃，加入TDI，升温至75-80℃下保温反应1.0-1.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.9-38.2％；然后加入液化MDI、改性MDI，搅拌0.5-1.0小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.6-30.8％；降温到40-45℃出料，密封保存。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：50-55的质量比混合均匀，注入座椅模具(模具温度控制在55-60℃)中，合模，4-6分钟后开模，即可得到聚氨酯座椅。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明A料采用较高分子量的主体聚醚、高性能的聚酯醚和大分子量的交联剂聚醚，制备的座椅回弹性好、力学性能优异、坐感舒适性好；B料优选了反应型的阻燃剂，做成了阻燃性的预聚体，保证制品较低VOC的同时，提高了制品的阻燃性。另外，A料中不用现场添加阻燃剂，工艺简单、操作方便。经检测该低VOC高阻燃聚氨酯座椅组合料质量指标，VOC检测标准为NES M0402[2005-1]，低气味检测标准为PV3900-2000，可以达到：
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
A组分为：
B组分为：
A组分：称取60kg的822P，20kg的KE880S、10kg 2000T投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入4kg的303A、3.5kg的H2O、1.0kg的L-3627、0.5kg的EF-150、0.5kg的EF-600，在室温条件下，转速为40转/分钟，搅拌0.5小时，即得A组分产品；
B组分：将10kg的OP550置于反应釜中，控制温度在40℃，加入20kg的TDI，缓慢升温至75℃下保温反应1.0小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.9±0.2％；然后加入30kg的CD-C、40kg的DG5412，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.6±0.2％。降温到45℃出料，密封保存。
将所需座椅模具升温至55℃，擦好脱模剂，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100:55的质量比混合均匀，注入座椅模具中，合模，4分钟后开模，即得。所得座椅的性能见表1。
实施例2
A组分为：
B组分为：
A组分：称取50kg的822P，28kg的KE880S、15kg 2000T投入反应釜中搅拌，然后分别依次加2.5kg的303A、3.0kg的H2O、0.5kg的L-3627、0.1kg的EF-150、0.4kg的EF600、0.5kg的EF-700，在室温条件下，转速为50转/分钟，搅拌1小时，即得A组分产品；
B组分：将5kg的OP550置于反应釜中，控制温度在50℃，加入25kg的TDI，缓慢升温至80℃下保温反应1.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到38.0±0.2％；然后加入35kg的CD-C、35kg的DG5412，搅拌1.0小时，取样检测，-NCO的质量含量达到30.8±0.2％。降温到40℃出料，密封保存。
将所需座椅模具升温至60℃，擦好脱模剂，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：50的质量比混合均匀，注入座椅模具中，合模，6分钟后开模，即得。所得座椅的性能见表1。
实施例3
A组分为：
B组分为：
A组分：称取55kg的822P，25kg的KE880S、12kg 2000T投入反应釜中搅拌，然后分别依次加2kg的303A、4.0kg的H2O、0.8kg的L-3627，0.2kg的EF-150、1.0kg的EF-600，在室温条件下，转速为45转/分钟，搅拌0.8小时，即得A组分产品；
B组分：将5kg的OP550置于反应釜中，控制温度在50℃，加入25kg的TDI，缓慢升温至80℃下保温反应1.0小时，取样检测，-NCO的质量含量达到30.8±0.2％；然后加入35kg的CD-C、30kg的DG5412，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到28.9±0.2％。降温到45℃出料，密封保存。
将所需座椅模具升温至58℃，擦好脱模剂，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：52的质量比混合均匀，注入座椅模具中，合模，5分钟后开模，即得。所得座椅的性能见表1。
实施例4
A组分为：
B组分为：
A组分：称取52kg的822P，30kg的KE880S、10kg 2000T投入反应釜中搅拌，然后分别依次加3kg的303A、3.5kg的H2O、0.5kg的L-3627，0.3kg的EF-600、0.7kg的EF-700，在室温条件下，转速为48转/分钟，搅拌0.6小时，即得A组分产品；
B组分：将8kg的OP550置于反应釜中，控制温度在48℃，加入22kg的TDI，缓慢升温至78℃下保温反应1.2小时，取样检测，-NCO的质量含量达到32.0±0.2％；然后加入35kg的CD-C、35kg的DG5412，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到29.0±0.2％。降温到50℃出料，密封保存。
将所需座椅模具升温至56℃，擦好脱模剂，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：54的质量比混合均匀，注入座椅模具中，合模，5分钟后开模，即得。所得座椅的性能见表1。
实施例5
A组分为：
B组分为：
A组分：称取58kg的822P，22kg的KE880S、11kg 2000T投入反应釜中搅拌，然后分别依次加3.4kg的303A、3.7kg的H2O、0.8kg的L-3627、0.1kg EF-150、0.5kg的EF-600、0.5kg的EF-700，在室温条件下，转速为42转/分钟，搅拌0.7小时，即得A组分产品；
B组分：将7kg的OP550置于反应釜中，控制温度在43℃，加入25kg的TDI，缓慢升温至76℃下保温反应1.2小时，取样检测，-NCO的质量含量达到34.9±0.2％；然后加入35kg的CD-C、33kg的DG5412，搅拌0.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到30.0±0.2％。降温到43℃出料，密封保存。
将所需座椅模具升温至59℃，擦好脱模剂，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：52的质量比混合均匀，注入座椅模具中，合模，5分钟后开模，即得。所得座椅的性能见表1。
表1实施例1-5所得座椅的性能
注VOC检测标准为NES M0402[2005-1]，低气味检测标准为PV3900-2000。
Claims (5)
1.一种聚氨酯座椅组合料，其特征在于由A组分与B组分组成，A组分与B组分的重量比为100：50-55；其中，以重量百分数计，
A组分：
聚醚多元醇 50-60%
聚合物多元醇 20-30%
聚酯醚 10-15%
交联剂聚醚 2-4%
发泡剂 3.0-3.5%
泡沫稳定剂 0.5-1.0%
催化剂 1.0-1.5%
B组分
反应性阻燃剂 5-10%
TDI 20-25%
液化MDI 30-35%
改性MDI 30-40%；
其中：
聚醚多元醇为江苏长华聚氨酯科技有限公司生产的822P；
聚合物多元醇为可利亚多元醇有限公司生产的KE880S；
聚酯醚为山东一诺威新材料有限公司生产的2000T；
交联剂聚醚为山东一诺威新材料有限公司生产的303A；
反应性阻燃剂为德国科莱恩化工有限公司生产的OP550。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯座椅组合料，其特征在于，所述的发泡剂为水，催化剂为低雾化反应性催化剂。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯座椅组合料，其特征在于，所述的泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯座椅组合料，其特征在于，所述的改性MDI的-NCO含量为25-27%。
5.一种权利要求1-4任一所述的聚氨酯座椅组合料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）A组分：先将聚醚多元醇、聚合物多元醇和聚酯醚投入应釜中搅拌，然后依次加入交联剂聚醚、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂，在室温条件下，转速为40-50转/分钟，搅拌0.5-1.0小时，即得；
（2）B组分：将反应性阻燃剂置于反应釜中，控制温度在40-50℃，加入TDI，升温至75-80℃下保温反应1.0-1.5小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.9-38.2%；然后加入液化MDI、改性MDI，搅拌0.5-1.0小时，取样检测，-NCO的质量含量达到27.6-30.8%；降温到40-45℃出料，密封保存。
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