CN108929421A - 一种汽车前冀子板用环保阻燃pu发泡材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料及其制备方法，由异氰酸酯与组合料按质量份配比组成，且异氰酸酯：组合料＝1：1.75，组合料以重量份为单位，包括以下原料：聚醚835：30‑35份；聚酯3360：60‑65份；增强玻纤：100‑150份；硅油8803：3‑3.5份；组合催化剂：2.4‑3.8份；水：3.5‑3.8份；阻燃剂TCPP：35‑38份。本发明将原料采用合理的配比，制得的发泡材料阻燃性和稳定性好，并且利用该发泡材料制作的汽车前冀子板不仅防火安全性高，而且使用寿命长，本发明采用合理配比的环保原料制备的发泡材料及汽车前冀子板，不会释放有害物质，避免对环境和人体造成危害。

Description

一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车前冀子板用复合材料及其制备方法，具体地说是一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料及其制备方法。
背景技术
汽车已成为人们工作、生活不可取代的主要交通工具，其社会拥有量不断增加，各种车型层出不穷。
汽车的车轮翼子板是用于遮盖车轮的车身外板，可以在汽车行驶过程中，防止被车轮卷起的沙石、泥浆等溅到车厢的底部。传统的车轮翼子板均采用发泡材料制成，现有的发泡材料为了实现其轻量化以便于降低汽车的整体质量，而致使其阻燃性和强度，甚至是稳定性降低，整体上降低了汽车的防火安全性，并且制作其发泡材料的原料环保性能低，长时间使用会对环境和人体造成极大的危害。
发明内容
本发明提供一种稳定性好、阻燃性能高且环保的汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料，由异氰酸酯与组合料按质量份配比组成，且所述异氰酸酯：组合料＝1：1.75，其中，
所述组合料以重量份为单位，包括以下原料：
进一步的，所述组合催化剂包括DY828催化剂和A33催化剂，其中，
按照质量份配比，所述DY828催化剂为1.2-2份，所述HP224催化剂为1.2-1.8份。
进一步的，所述异氰酸酯为M100。
本发明还提供了一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)组合料原料称取：按照质量配比称取聚醚835、聚酯3360、增强玻纤、硅油8803、组合催化剂、水和阻燃剂TCPP；
(2)组合料制备：将组合料的原料依次加入反应釜中进行加热搅拌，制得组合料；
(3)发泡材料制备：称取异氰酸酯，使其与组合料的质量配比为1：1.75，并将所述异氰酸酯加入反应釜中，进行加热搅拌，制得发泡材料；
(4)发泡作业：对搅拌均匀的发泡材料停止搅拌，进行发泡，得到发泡材料。
进一步的，所述步骤(2)中加热温度为540-600℃，搅拌时间为2-3.2h，搅拌速度为320-360r/min。
进一步的，步骤(3)中加热温度为200-280℃，搅拌时间为1-2h，搅拌速度为280-360r/min。
进一步的，步骤(4)中发泡温度为80-120℃，发泡时间为1-1.2h。
采用了上述材料和方法，本发明可得到用于汽车前冀子板用环保高阻燃发泡材料，由于本发明配方搭配合理，制备方法得当，使得制备的发泡材料阻燃性能高，稳定性好，在增加了汽车的防火安全性的基础上还延长了汽车的使用寿命，并且利用该发泡材料制作的汽车前冀子板质量轻，可在一定程度上减轻车辆的整体重量，满足车辆的重量要求。另外，本发明采用的原料均为环保材料，并且根据其合理的搭配制的发泡材料以及汽车前冀子板不会产生有害物质，避免对环境以及人体造成危害。
由于在配料中加入了增强玻纤，可以提高发泡材料的强度和稳定性。
由于本发明中的组合物中加入了硅油8803以及由DY828催化剂和A33催化剂组成的组合催化剂，可以提高发泡材料的反应速度以及反应程度，提高发泡材料的制作效率。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明的汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料及其制备方法作进一步详细的说明。
实施例1：
一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)组合料原料称取：按照质量配比称取30份聚醚835、60份聚酯3360、100份增强玻纤、3份硅油8803、1.2份DY828催化剂、1.2份A33催化剂、3.5份水和35份阻燃剂TCPP；
(2)组合料制备：将组合料的原料依次加入反应釜中进行加热搅拌，制得组合料；其中，加热温度为540℃，搅拌时间为2h，搅拌速度为320r/min。
(3)发泡材料制备：称取异氰酸酯，使其与组合料的质量配比为1：1.75，并将异氰酸酯加入反应釜中，进行加热搅拌，制得发泡材料；其中，加热温度为200℃，搅拌时间为1h，搅拌速度为280r/min。
(4)发泡作业：对搅拌均匀的发泡材料停止搅拌，进行发泡，得到发泡材料；其中，发泡温度为80℃，发泡时间为1h。
实施例2：
一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)组合料原料称取：按照质量配比称取35份聚醚835、65份聚酯3360、150份增强玻纤、3.5份硅油8803、2份DY828催化剂、1.8份A33催化剂、3.8份水和38份阻燃剂TCPP；
(2)组合料制备：将组合料的原料依次加入反应釜中进行加热搅拌，制得组合料；其中，加热温度为600℃，搅拌时间为3.2h，搅拌速度为360r/min。
(3)发泡材料制备：称取异氰酸酯，使其与组合料的质量配比为1：1.75，并将异氰酸酯加入反应釜中，进行加热搅拌，制得发泡材料；其中，加热温度为280℃，搅拌时间为2h，搅拌速度为360r/min。
(4)发泡作业：对搅拌均匀的发泡材料停止搅拌，进行发泡，得到发泡材料；其中，发泡温度为120℃，发泡时间为1.2h。
实施例3：
(1)组合料原料称取：按照质量配比称取32.5份聚醚835、62.5份聚酯3360、125份增强玻纤、3.25份硅油8803、1.6份DY828催化剂、1.5份A33催化剂、3.65份水和36.5份阻燃剂TCPP；
(2)组合料制备：将组合料的原料依次加入反应釜中进行加热搅拌，制得组合料；其中，加热温度为570℃，搅拌时间为2.6h，搅拌速度为340r/min。
(3)发泡材料制备：称取异氰酸酯，使其与组合料的质量配比为1：1.75，并将异氰酸酯加入反应釜中，进行加热搅拌，制得发泡材料；其中，加热温度为240℃，搅拌时间为1.5h，搅拌速度为320r/min。
(4)发泡作业：对搅拌均匀的发泡材料停止搅拌，进行发泡，得到发泡材料；其中，发泡温度为100℃，发泡时间为1.1h。
实施例4：
(1)组合料原料称取：按照质量配比称取33份聚醚835、63份聚酯3360、128份增强玻纤、3.3份硅油8803、1.7份DY828催化剂、1.6份A33催化剂、3.7份水和37份阻燃剂TCPP；
(2)组合料制备：将组合料的原料依次加入反应釜中进行加热搅拌，制得组合料；其中，加热温度为575℃，搅拌时间为2.7h，搅拌速度为343r/min。
(3)发泡材料制备：称取异氰酸酯，使其与组合料的质量配比为1：1.75，并将异氰酸酯加入反应釜中，进行加热搅拌，制得发泡材料；其中，加热温度为245℃，搅拌时间为1.6h，搅拌速度为325r/min。
(4)发泡作业：对搅拌均匀的发泡材料停止搅拌，进行发泡，得到发泡材料；其中，发泡温度为103℃，发泡时间为1.12h。
上述四个实施例中的异氰酸酯采用的M100，优选的为烟台万华M100。
将1-4实施例走的发泡材料进行测试性能，阻燃等级测试以UL94为标准，导热系数以ASTM-D5470为标准，拉伸强度以ASTM D638为标准，氧指数以GB/T2406.2-2009标准进行测试。其测试结果如表1所示。
表1发泡材料的性能测试表
阻燃等级 导热系数(W/(m.K)) 拉伸强度(MPa) 氧指数(％)
实施例1 V1 0.025 15.2 26.1
实施例2 V2 0.023 14.6 27.1
实施例3 V1 0.021 14.8 26.2
实施例4 V1 0.024 15.0 27.0
另外，根据GB8410-2006标准中记载的方法测试，测试结果包括以下五种情况：
(1)如果试样暴露在火焰中15s，熄灭火源试样仍未燃烧，或试样能然前，但火焰达到第一测量标线之前熄灭，无燃烧距离可计，则被认为满足燃烧速度要求，结果均记为A-0mm/min；
(2)如果从实验计时开始，火焰在60s内自行熄灭，且燃烧距离不大于50mm，也被满足燃烧速度要求，结果记为B；
(3)如果从实验计时开始，火焰在两个测量标线之间熄灭，为自熄试样，且不满足(2)项要求，则按照V＝60×(L/T)进行燃烧速度的计算，结果记为C-燃烧速度实测值mm/min；
(4)如果从实验计时开始，火焰燃烧到第二标线，或者存在主动结束试验的情况，则按照V＝60×(L/T)进行燃烧速度的计算，结果记为D-燃烧速度实测值mm/min；
(5)如果出现试样在火焰燃烧15s内已经燃烧并到达第一标线，则认为试样不能满足燃烧速度的要求，结果记为E。
按照上述GB8410-2006标准，对实施例1、2、3和4所得到的发泡材料进行测试，测试结果如表1所示：
表2：发泡材料的阻燃性能表
测试情况 测试结果
实施例1 火焰在60s内自行熄灭，且燃烧距离为35mm B
实施例2 火焰在60s内自行熄灭，且燃烧距离为41mm B
实施例3 火焰在60s内自行熄灭，且燃烧距离为28mm B
实施例4 火焰在60s内自行熄灭，且燃烧距离为33mm B
由表1和表2中可以看出，根据本发明所记载的原料、配比方法以及制备方法所制出的发泡材料，阻燃效果好，拉伸强度优，综合性能优越，可以显著提高汽车前冀子板以及车辆整体的防火安全性。
以上的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料，其特征在于：由异氰酸酯与组合料按质量份配比组成，且所述异氰酸酯：组合料＝1：1.75，其中，
所述组合料以重量份为单位，包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料，其特征在于：所述组合催化剂包括DY828催化剂和A33催化剂，其中，
按照质量份配比，所述DY828催化剂为1.2-2份，所述HP224催化剂为1.2-1.8份。
3.根据权利要求1所述的汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料，其特征在于：所述异氰酸酯为M100。
4.一种汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
(1)组合料原料称取：按照质量配比称取聚醚835、聚酯3360、增强玻纤、硅油8803、组合催化剂、水和阻燃剂TCPP；
(2)组合料制备：将组合料的原料依次加入反应釜中进行加热搅拌，制得组合料；
(3)发泡材料制备：称取异氰酸酯，使其与组合料的质量配比为1：1.75，并将所述异氰酸酯加入反应釜中，进行加热搅拌，制得发泡材料；
(4)发泡作业：对搅拌均匀的发泡材料停止搅拌，进行发泡，得到发泡材料。
5.根据权利要求4所述的汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中加热温度为540-600℃，搅拌时间为2-3.2h，搅拌速度为320-360r/min。
6.根据权利要求4所述的汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中加热温度为200-280℃，搅拌时间为1-2h，搅拌速度为280-360r/min。
7.根据权利要求4所述的汽车前冀子板用环保阻燃PU发泡材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中发泡温度为80-120℃，发泡时间为1-1.2h。
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