CN108559251A - 一种阻燃型汽车内饰海绵及其制备方法 - Google Patents

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孙建明
孙吉
李铁虎
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Abstract

本发明提供了一种阻燃型汽车内饰海绵，按照重量份数计，其配方为：聚醚多元醇100份，水3.1份，胺类催化剂0.2～0.4份，有机锡催化剂0.3～0.5份，OP‑1阻燃剂15份，表面活性剂1.5～2.5份，异氰酸酯50～51份。使用OP‑1阻燃剂1：1取代TDCPP，阻燃性达到GB8410的最高级别自熄标准，而且减少了汽车内饰海绵中有害物质‑氯代磷酸酯。

Description

一种阻燃型汽车内饰海绵及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车海绵技术领域，涉及一种阻燃型汽车内饰海绵及其制备方法。
背景技术
汽车内饰海绵要求具有一定的阻燃性以保证车内乘员的人身安全，目前国内执行的是GB8410的标准要求。通常在配方中添加氯代磷酸酯类阻燃剂来达到该标准要求。随着对阻燃剂的深入研究，发现氯代阻燃剂在使用过程中会从海绵中缓慢释放，部分氯代磷酸酯已经被全球有害物质组织分类为可疑致癌物、可疑致畸物，或者可能导致生育或胎儿损伤的物质，其中汽车海绵中常用的磷酸三(1,3-二氯丙基)酯(简称TDCPP)及三(2-羧乙基)膦(简称TCEP)均为这类有害阻燃剂。欧盟的EN71法规和美国CATB117标准也相继禁用该类型阻燃剂。随着环保标准的提高，淘汰有害的氯代磷酸酯类阻燃剂，寻找高效无害的阻燃剂迫在眉睫。
无卤磷酸酯OP-1，是一种使用磷酸、三乙酯、环氧乙烷和氧化磷的高分子共聚物，不含氯、溴等卤素，属于环保型无卤阻燃剂。磷系阻燃剂利用阻燃剂的热降解促使聚合物表面迅速脱水而碳化，进而形成碳化层隔绝空气，因此具有阻燃保护作用。无卤磷系阻燃剂的水份含量较高，因此配方需要增加NCO比例，调整催化剂用量来使产品符合标准要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种阻燃型汽车内饰海绵及其制备方法，使用OP-1阻燃剂1：1取代TDCPP，来确保海绵的阻燃性达到标准，同时减少了汽车海绵中有害物质组织，更加环保。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种阻燃型汽车内饰海绵，其特征在于，按照重量份数计，其配方为：
聚醚多元醇100份，
水3.1份，
胺类催化剂0.2～0.4份，
有机锡催化剂0.3～0.5份，
OP-1阻燃剂15份，
表面活性剂1.5～2.5份，
异氰酸酯50～51份。
其中，聚氨酯软泡的NCO指数110％～120％。
其中，阻燃剂的添加量为多元醇类物质总质量的15％。
本发明还公开了一种阻燃型汽车内饰海绵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料的准备：按照配方将所述原料准备好，其中，A组份由聚醚多元醇、水、胺类催化剂、有机锡催化剂、OP-1阻燃剂、表面活性剂按配方量混合在一起，搅拌30～50s使其充分混合，B组份为单一的异氰酸酯成分；
(2)混合：将步骤(1)准备好的A组份、B组份原料混合，以6000rpm的速度搅拌4～6s；
(3)乳白：将混合物快速倒入模具中，观察其由半透明变至全浑浊、发白的粘稠液体；
(4)凝胶：观察上升的泡沫体停止增长，并有大量气泡从表皮吐出。
步骤(1)中，原料温度22℃～25℃。
步骤(2)中，采用机头搅拌时间4～6s。
步骤(3)中，乳白时间为8～16s。
步骤(4)中，凝胶时间为80～120s。
生产工艺说明：使用OP-1阻燃剂1：1取代TDCPP，来确保海绵的阻燃性达到标准；
增加异氰酸酯的用量：因为无卤阻燃剂的含水量较高，需要适当增加体系中的NCO含量，促使过量的水份与NCO发生反应。
减小发泡剂(水)用量：发泡剂(水)的用量需要按比例减小，以避免海绵密度偏低。
在生产工艺上，缩短了乳白时间和凝胶时间。因为增加了异氰酸酯用量后，体系中NCO浓度提高会使得反应速率加快，因此调整工艺时间以适应新配方的反应特性，使泡沫体能稳定地增长与成型。
与现有技术相比，本阻燃型汽车内饰海绵及其制备方法使用OP-1阻燃剂1：1取代TDCPP，阻燃性达到GB8410的最高级别自熄标准，而且减少了汽车内饰海绵中有害物质-氯代磷酸酯。
具体实施方式
本阻燃型汽车内饰海绵，按照重量份数计，其配方为：聚醚多元醇100份，水3.1份，胺类催化剂0.3份，有机锡催化剂0.4份，OP-1阻燃剂15份，表面活性剂2份，异氰酸酯50.5份。
其中，聚氨酯软泡的NCO指数115％。
其中，阻燃剂的添加量为多元醇类物质总质量的15％。
本发明还公开了一种阻燃型汽车内饰海绵的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料的准备：按照配方将所述原料准备好，其中，A组份由聚醚多元醇、水、胺类催化剂、有机锡催化剂、OP-1阻燃剂、表面活性剂按配方量混合在一起，搅拌50s使其充分混合，B组份为单一的异氰酸酯成分；
(2)混合：将步骤(1)准备好的A组份、B组份原料混合，以6000rpm的速度搅拌6s；
(3)乳白：将混合物快速倒入模具中，观察其由半透明变至全浑浊、发白的粘稠液体；
(4)凝胶：观察上升的泡沫体停止增长，并有大量气泡从表皮吐出。
步骤(1)中，原料温度25℃。
步骤(2)中，采用机头搅拌时间6s。
步骤(3)中，乳白时间为15s。
步骤(4)中，凝胶时间为100s。
分别对添加TDCPP阻燃剂和添加OP-1阻燃剂生产出来的汽车内饰海绵进行物理性能测试，成品物性测试结果参见表1，D30-TDCPP为采用TDCPP阻燃剂发泡而成的汽车内饰海绵，D30-DP-1为采用OP-1阻燃剂发泡而成的汽车内饰海绵。
表1成品物性测试报告
从测试报告中可看出，D30-DP-1的各项物性指标与D30-TDCPP的海绵接近，符合客户的要求指标；阻燃性达到GB8410的最高级别自熄标准。总体来说，D30-DP-1软泡的各项物性指标与阻燃性能均符合产品的技术要求。

Claims (8)

1.一种阻燃型汽车内饰海绵，其特征在于，按照重量份数计，其配方为：
聚醚多元醇100份，
水3.1份，
胺类催化剂0.2～0.4份，
有机锡催化剂0.3～0.5份，
OP-1阻燃剂15份，
表面活性剂1.5～2.5份，
异氰酸酯50～51份。
2.根据权利要求1所述的阻燃型汽车内饰海绵，其特征在于，聚氨酯软泡的NCO指数110％～120％。
3.根据权利要求1所述的阻燃型汽车内饰海绵，其特征在于，阻燃剂的添加量为多元醇类物质总质量的15％。
4.一种阻燃型汽车内饰海绵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料的准备：按照配方将所述原料准备好，其中，A组份由聚醚多元醇、水、胺类催化剂、有机锡催化剂、OP-1阻燃剂、表面活性剂按配方量混合在一起，搅拌30～50s使其充分混合，B组份为单一的异氰酸酯成分；
(2)混合：将步骤(1)准备好的A组份、B组份原料混合，以6000rpm的速度搅拌4～6s；
(3)乳白：将混合物快速倒入模具中，观察其由半透明变至全浑浊、发白的粘稠液体；
(4)凝胶：观察上升的泡沫体停止增长，并有大量气泡从表皮吐出。
5.根据权利要求4所述的阻燃型汽车内饰海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，原料温度22℃～25℃。
6.根据权利要求4所述的阻燃型汽车内饰海绵的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，采用机头搅拌时间4～6s。
7.根据权利要求4所述的阻燃型汽车内饰海绵的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，乳白时间为8～16s。
8.根据权利要求4所述的阻燃型汽车内饰海绵的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，凝胶时间为80～120s。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104053693A (zh) * 2012-01-03 2014-09-17 巴斯夫欧洲公司 阻燃性聚氨酯泡沫
CN104672427A (zh) * 2014-12-31 2015-06-03 上海馨源新材料科技有限公司 一种用于汽车内饰件的高硬度聚氨酯软泡及其制备方法

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