CN108047422A - 汽车方向盘用聚氨酯组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯技术领域，具体的涉及一种汽车方向盘用聚氨酯组合物及其制备方法。由A组分与B组分组成，A组分与B组分的重量份数比为A：B＝100：40‑50；其中：A组分由如下重量份数的原料制成：聚醚多元醇60‑70份；聚醚酯多元醇30‑40份；泡沫稳定剂0.1‑1份；扩链剂5‑10份；催化剂0.5‑1份；发泡剂0.8‑1.2份；开孔剂1.5‑4份；阻燃剂2‑3份；B组分由如下重量份数的原料制成：聚醚多元醇7‑10份；丙二醇2‑4份；MI 20‑30份；纯MDI 15‑20份；粗MDI 35‑45份。本发明原料选用聚醚酯多元醇，既有聚酯的性能，又能提供聚醚的柔顺性，提高产品整体性能和舒适感；选用非金属类催化剂，减少对人体的伤害；氢氧化钠纳米纤维可以起到一定的阻燃效果；本发明制备方法科学合理、简单易操作。

Description

汽车方向盘用聚氨酯组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯技术领域，具体的涉及一种汽车方向盘用聚氨酯组合物及其制备方法。
背景技术
近年来，市场经济的快速发展带动了汽车产业进步，同时汽车产业的进步刺激了市场的需求。环保、高质量成为当下的代名词，生活水平的快速提高，对生活品质有了高的需求，汽车作为百姓常用的交通工具，必然会成为一大热点，方向盘作为汽车的重要部件，更是关注的焦点。传统的汽车方向盘有布式、皮革式，存在手感差，容易吸汗等一系列问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种汽车方向盘用聚氨酯组合物，具有环保、柔顺性好和一定的阻燃性能；本发明同时提供了其制备方法。
本发明所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物，由A组分与B组分组成，A组分与B组分的重量份数比为A：B＝100：40-50；其中：
A组分由如下重量份数的原料制成：
B组分由如下重量份数的原料制成：
其中：
A组分中聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量大于60％，数均分子量为4500-7000并且用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇；优选聚醚多元醇KE-810，聚醚多元醇KE-810为可利亚聚醚多元醇南京有限公司市售产品。
A组分中聚醚酯多元醇是以邻苯二甲酸酐为起始剂，双金属氰化物配合DMC催化剂得到的数均分子量为2000的端羟基聚醚酯多元醇；优选INOVOL 2000T(山东一诺威新材料有限公司)。
泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选EPK-127(赢创公司市售产品)。
扩链剂为1,4-丁二醇(BDO)和乙二醇(EG)的混合物。
催化剂为叔胺类催化剂，优选发泡型催化剂或凝胶型催化剂中的一种或两种。其中，叔胺类发泡型催化剂优选DABCO BL-11(空气化工产品有限公司市售产品)；叔胺类凝胶型催化剂优选DABCO NE1060(空气化工产品有限公司市售产品)。
发泡剂为水。
开孔剂为GK-350D(上海高桥石油化工公司市售产品)或SD-75(上海东大化学市售产品)中的一种或两种。
阻燃剂为粒径<10nm，长径比在3-30范围内的氢氧化钠纳米纤维。
B组分中聚醚多元醇为KE-810、MC28-02或10LD83E中的一种，优选10LD83E(山东蓝星东大化工有限公司市售产品)。
B组分中异氰酸酯(MI)为0129M(Bayer公司市售产品)或MDI-50(万华公司市售产品)中的一种；纯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)为44C(Bayer公司市售产品)或MDI-100(万华公司市售产品)中的一种；粗二苯基甲烷二异氰酸酯(粗MDI)为M20S(BASF公司市售产品)或PM200(万华公司市售产品)中的一种。
本发明所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)A组分的制备
将聚醚多元醇、聚醚酯多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂、发泡剂、开孔剂和阻燃剂，在室温条件下，转速为50-80转/min，搅拌1-1.5h，即得A组分；
(2)B组分的制备
将聚醚多元醇常温下投入反应釜中，在90-100℃、真空条件下，搅拌脱水脱气2-3h，然后降温至40-45℃，先加入丙二醇，再加入MI和纯MDI，升温至80-85℃反应2-3h，加入粗MDI，降温至40-45℃，即得B组分；
(3)汽车方向盘用聚氨酯组合物的制备
将A、B组分按A：B＝100：40-50的重量份数比混合均匀，浇入模具中，熟化4-5min开模得到制品。
其中：
A、B组分的料温分别维持在25-30℃左右，模具温度维持在50-55℃左右。
本发明具有以下有益效果：
(1)选用环保的原料，特别是发泡剂选用水，减少对环境的危害，符合环保理念；原料中选用聚醚酯多元醇，既有聚酯的性能，又能提供聚醚的柔顺性，提高产品整体性能和舒适感；B组分经过改性后，具有存储方便，适应性广等优点。
(2)选用非金属类催化剂，减少对人体的伤害。
(3)氢氧化钠纳米纤维可以起到一定的阻燃效果。
(4)制备方法科学合理、简单易操作。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将聚醚多元醇KE-810、聚醚酯多元醇INOVOL 2000T投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂EPK-127、催化剂DABCO BL-11、催化剂DABCO NE1060、扩链剂BDO、扩链剂EG、发泡剂H2O、开孔剂GK-350D和氢氧化钠纳米纤维。在室温条件下，转速为50转/min，搅拌1h，即得A组分产品。
B组分：将聚醚多元醇10LD83E常温下投入反应釜中，在90℃真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入丙二醇DPG，再加入异氰酸酯0129M和纯MDI44C，升温至80℃反应2h，加入粗MDI M20S，检测合格时，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分的料温维持在25℃，A、B组分按A：B＝100：50的重量份数比混合注入模具，熟化4min开模得到制品。
实施例2
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将聚醚多元醇KE-810、聚醚酯多元醇INOVOL 2000T投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂EPK-127、催化剂DABCO BL-11、催化剂DABCO NE1060、扩链剂BDO、扩链剂EG、发泡剂H2O、开孔剂GK-350D和氢氧化钠纳米纤维。在室温条件下，转速为75转/min，搅拌1h，即得A组分产品。
B组分：将聚醚多元醇10LD83E常温下投入反应釜中，在90℃真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入丙二醇DPG，再加入异氰酸酯0129M和纯MDI44C，升温至80℃反应2h，加入粗MDI M20S，检测合格，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至55℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分的料温维持在30℃，A、B组分按A：B＝100：40的重量份数比混合注入模具，熟化4min开模得到制品。
实施例3
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将聚醚多元醇KE-810、聚醚酯多元醇INOVOL 2000T投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂EPK-127、催化剂DABCO BL-11、催化剂DABCO NE1060、扩链剂BDO、扩链剂EG、发泡剂H2O、开孔剂GK-350D和氢氧化钠纳米纤维。在室温条件下，转速为80转/min，搅拌1h，即得A组分产品。
B组分：将聚醚多元醇10LD83E常温下投入反应釜中，在90℃真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入丙二醇DPG，再加入异氰酸酯0129M和纯MDI44C，升温至80℃反应2h，加入粗MDI M20S，检测合格时，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分的料温维持在30℃，A、B组分按A：B＝100：45的重量份数比混合注入模具，熟化4min开模得到制品。
实施例4
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将聚醚多元醇KE-810、聚醚酯多元醇INOVOL 2000T投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂EPK-127、催化剂DABCO BL-11、催化剂DABCO NE1060、扩链剂BDO、扩链剂EG、发泡剂H2O、开口剂GK-350D和氢氧化钠纳米纤维。在室温条件下，转速为70转/min，搅拌1h，即得A组分产品。
B组分：将聚醚多元醇10LD83E常温下投入反应釜中，在95℃真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至43℃，先加入丙二醇DPG，再加入异氰酸酯0129M和纯MDI44C，升温至82℃反应2h，加入粗MDI M20S，检测合格时，降温至43℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分的料温维持在30℃，A、B组分按A：B＝100：50的重量份数比混合注入模具，熟化5min开模得到制品。
实施例5
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将聚醚多元醇KE-810、聚醚酯多元醇INOVOL 2000T投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂EPK-127、催化剂DABCO BL-11、催化剂DABCO NE1060、扩链剂BDO、扩链剂EG、发泡剂H2O、开孔剂GK-350D和氢氧化钠纳米纤维。在室温条件下，转速为70转/min，搅拌1h，即得A组分产品。
B组分：将聚醚多元醇10LD83E常温下投入反应釜中，在100℃真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入丙二醇DPG，再加入异氰酸酯0129M和纯MDI 44C，升温至80℃反应2h，加入粗MDI M20S，检测合格时，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分的料温维持在28℃，A、B组分按A：B＝100：40的重量份数比混合注入模具，熟化5min开模得到制品。
分别对实施例1-5制得的汽车方向盘用聚氨酯组合物进行性能测试，测试结果见表1。
表1实施例1-5产品性能测试结果
注：低气味检测标准为PV3900-2000。

Claims (10)

1.一种汽车方向盘用聚氨酯组合物，其特征在于：由A组分与B组分组成，A组分与B组分的重量份数比为A：B＝100：40-50；其中：
A组分由如下重量份数的原料制成：
B组分由如下重量份数的原料制成：
2.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物，其特征在于：A组分中聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量大于60％，数均分子量为4500-7000并且用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇。
3.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物，其特征在于：A组分中聚醚酯多元醇是以邻苯二甲酸酐为起始剂，双金属氰化物配合DMC催化剂得到的数均分子量为2000的端羟基聚醚酯多元醇。
4.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物，其特征在于：泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
5.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物，其特征在于：扩链剂为1,4-丁二醇和乙二醇的混合物。
6.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物，其特征在于：催化剂为叔胺类催化剂；叔胺类催化剂是发泡型催化剂或凝胶型催化剂中的一种或两种；发泡剂为水；开孔剂为GK-350D或SD-75中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物，其特征在于：阻燃剂为粒径<10nm，长径比在3-30范围内的氢氧化钠纳米纤维。
8.根据权利要求1所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物，其特征在于：B组分中MI为0129M或MDI-50中的一种；纯MDI为44C或MDI-100中的一种；粗MDI为M20S或PM200中的一种；B组分中聚醚多元醇为KE-810、MC28-02或10LD83E中的一种。
9.一种权利要求1-8任一所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)A组分的制备
将聚醚多元醇、聚醚酯多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂、发泡剂、开孔剂和阻燃剂，在室温条件下，转速为50-80转/min，搅拌1-1.5h，即得A组分；
(2)B组分的制备
将聚醚多元醇常温下投入反应釜中，在90-100℃、真空条件下，搅拌脱水脱气2-3h，然后降温至40-45℃，先加入丙二醇，再加入MI和纯MDI，再升温至80-85℃反应2-3h，加入粗MDI，降温至40-45℃，即得B组分；
(3)汽车方向盘用聚氨酯组合物的制备
将A、B组分按A：B＝100：40-50的重量份数比混合均匀，浇入模具中，熟化4-5min开模即得制品。
10.根据权利要求9所述的汽车方向盘用聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的A组分和B组分的料温维持在25-30℃，模具温度维持在50-55℃。
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