CN108948323A - 一种汽车用聚氨酯组合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车用聚氨酯组合材料及其制备方法，解决了汽车用聚氨酯材料刺激性气味、脱模后收缩的技术问题，属于聚氨酯材料技术领域。聚氨酯组合材料由A组分和B组分按照质量比100～110:28～50通过混合、搅拌等步骤制备而成；其中，A组分包括聚醚多元醇、聚合物多元醇、扩链剂、启发催化剂、凝胶催化剂、开孔剂、硅油、交联剂和水；B组分为改性MDI。本发明的汽车用聚氨酯组合材料，提高产品伸长率，增加气泡开孔率，基本无气味。本发明的汽车用聚氨酯组合材料的制备方法，操作简单，生产过程中无无须对原材料进行加热，更加节能环保。

Description

一种汽车用聚氨酯组合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯材料技术领域，尤其涉及一种汽车用聚氨酯组合材 料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯材料是聚氨基甲酸酯的简称，英文名称是polyurethane，它是 一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大 塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领 域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、 航空等。在汽车领域，如汽车顶篷、保险杠、内饰件(方向盘、仪表盘)等均得到广泛的应用。然而，现有的汽车用聚氨酯材料，普遍具有刺激性 气味，还存在脱模后易收缩、产品伸长率不足、10℃以下易结晶等缺陷。 因此，需要一种新的聚氨酯材料及其制备方法以提高其产品性能。
发明内容
本发明针对现有的汽车用聚氨酯材料刺激性气味、脱模后收缩的技术 问题，提供一种汽车用聚氨酯组合材料及其制备方法，提高了产品的伸长 率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种汽车用聚氨酯组合材料，由A组分和B组分按照质量比 100～110:28～50组成；其中，A组分包括以下重量份的组分：
聚醚多元醇：65-80份；
聚合物多元醇：10-25份；
扩链剂：3-8份；
启发催化剂：0.5-1.5份；
凝胶催化剂：0.1-0.3份；
开孔剂：0.08-0.16份；
硅油：3-6份；
交联剂：1.6-3.3份；
水：3.5-8.6份；
B组分为改性MDI。
优选的，所述聚醚多元醇为官能度在2-5之间的聚醚多元醇。
更优选的，所述聚醚多元醇为上海高桥石油化工公司生产的型号为 330N的聚醚多元醇或上海高桥石油化工公司生产的型号为330G的聚醚多 元醇。
优选的，所述聚合物多元醇为天津第三石油化工厂的牌号为36/28聚 合物多元醇、天津第三石油化工厂的牌号为31/28聚合物多元醇或天津第 三石油化工厂的牌号为36/28的聚合物多元醇。
优选的，所述起发催化剂选自美国GE东芝有机硅公司生产的型号为 A-1的起发催化剂、美国Air Products公司牌号为BL-11的起发催化剂或美 国Huntsmen公司牌号为ZF-22的起发催化剂。
优选的，所述凝胶催化剂选自美国GE东芝有机硅公司生产的型号为 A33的凝胶催化剂、辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。
优选的，所述开孔剂南京钟山化工有限公司生产的型号为KF-28的开 孔剂、上海蓝景聚氨酯特种材料有限公司生产的CO-108开孔剂或上海合达 聚合物科技有限公司生产的型号为CO-1006-2的开孔剂。
优选的，所述交联剂为三乙醇或二乙醇。
优选的，所述扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇或1,6-乙二 醇。
上述的汽车用聚氨酯组合材料的制备方法，其制备过程为：加入所述 重量份50％的聚醚多元醇到反应釜内，之后依次加入所述重量份的聚合物 多元醇、扩链剂、启发催化剂、凝胶催化剂、开孔剂、硅油、交联剂以及 水到反应釜内，最后加入剩余50％分量的聚醚多元醇和B组分，室温下以 转速65～80r/min搅拌，出胶，即得到汽车用聚氨酯组合材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的汽车用聚氨酯组合材料，加入乙二醇等扩链剂，提高产品伸 长率，产品伸长率最高能达到180％；加入开孔剂，增加气泡开孔率，从而 解决脱模后收缩导致形变问题；所用原材料环保、挥发性低，基本无气味， 原材料稳定，解决产品有刺激性气味的问题。
本发明的汽车用聚氨酯组合材料的制备方法，操作简单、原料易得， 生产过程中无无须对原材料进行加热，更加节能环保。
具体实施方式
本发明提供了一种汽车用聚氨酯组合材料，由A组分和B组分按照质 量比100～110:28～50组成；其中，A组分包括以下重量份的组分：
聚醚多元醇：65-80份；
聚合物多元醇：10-25份；
扩链剂：3-8份；
启发催化剂：0.5-1.5份；
凝胶催化剂：0.1-0.3份；
开孔剂：0.08-0.16份；
硅油：3-6份；
交联剂：1.6-3.3份；
水：3.5-8.6份；
B组分为改性MDI。
以及提供了上述的汽车用聚氨酯组合材料的制备方法，其制备过程为： 加入所述重量份50％的聚醚多元醇到反应釜内，之后依次加入所述重量份 的聚合物多元醇、扩链剂、启发催化剂、凝胶催化剂、开孔剂、硅油、交 联剂以及水到反应釜内，最后加入剩余50％分量的聚醚多元醇和B组分， 室温下以转速65～80r/min搅拌，出胶，即得到汽车用聚氨酯组合材料。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合实施 例对本发明作进一步的详细介绍。所述原料或试剂均采用市售产品。
实施例1汽车用聚氨酯组合材料的制备
加入32.5重量份上海高桥石油化工公司生产的型号为330N的聚醚多 元醇到反应釜内，之后依次加入10重量份天津第三石油化工厂的牌号为 36/28的聚合物多元醇、3重量份的乙二醇、0.5重量份美国GE东芝有机硅 公司生产的型号为A-1的启发催化剂、0.1重量份美国GE东芝有机硅公司 生产的型号为A33的凝胶催化剂、0.08份南京钟山化工有限公司生产的型 号为KF-28的开孔剂、3重量份的硅油、1.6重量份的三乙醇以及3.5重量 份的水到反应釜内，最后加入32.5重量份上海高桥石油化工公司生产的型 号为330N的聚醚多元醇和22.09重量份的改性MDI，室温下以转速65r/min 搅拌，出胶，得到汽车用聚氨酯组合材料。
实施例2汽车用聚氨酯组合材料的制备
加入35重量份上海高桥石油化工公司生产的型号为330G的聚醚多元 醇到反应釜内，之后依次加入15重量份天津第三石油化工厂的牌号为31/28 聚合物多元醇、5重量份的1,4-丁二醇、1重量份美国Air Products公司牌 号为BL-11的启发催化剂、0.2重量份的辛酸亚锡、0.12份上海蓝景聚氨酯 特种材料有限公司生产的CO-108开孔剂、5重量份的硅油、2.5重量份的 二乙醇以及5重量份的水到反应釜内，最后加入35重量份上海高桥石油化 工公司生产的型号为330G的聚醚多元醇和62.29重量份的改性MDI，室温 下以转速65r/min搅拌，出胶，得到汽车用聚氨酯组合材料。
实施例3
加入40重量份上海高桥石油化工公司生产的型号为330G的聚醚多元 醇到反应釜内，之后依次加入25重量份天津第三石油化工厂的牌号为36/28 的聚合物多元醇、8重量份的一缩二乙二醇、1.5重量份美国Huntsmen公 司牌号为ZF-22的启发催化剂、0.3重量份的二月桂酸二丁基锡、0.16份上 海合达聚合物科技有限公司生产的型号为CO-1006-2的开孔剂、6重量份 的硅油、3.3重量份的二乙醇以及8.6重量份的水到反应釜内，最后加入40 重量份上海高桥石油化工公司生产的型号为330G的聚醚多元醇和66.43重 量份的改性MDI，室温下以转速80r/min搅拌，出胶，得到汽车用聚氨酯 组合材料。
实施例4
加入40重量份上海高桥石油化工公司生产的型号为330G的聚醚多元 醇到反应釜内，之后依次加入25重量份天津第三石油化工厂的牌号为36/28 的聚合物多元醇、8重量份的1,6-乙二醇、1.5重量份美国Huntsmen公司牌 号为ZF-22的启发催化剂、0.3重量份的二月桂酸二丁基锡、0.16份上海合 达聚合物科技有限公司生产的型号为CO-1006-2的开孔剂、6重量份的硅 油、3.3重量份的二乙醇以及8.6重量份的水到反应釜内，最后加入40重量份上海高桥石油化工公司生产的型号为330G的聚醚多元醇和64重量份 的改性MDI，室温下以转速80r/min搅拌，出胶，得到汽车用聚氨酯组合 材料。
试验例1性能测试
取实施例1～4制备的汽车用聚氨酯组合材料，分为四组，每组三个试 样，试样成哑铃状，采用GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力 应变性能的测定》的方法，分别拉伸强度TS、断裂拉伸强度TSb和拉断伸 长率Eb的测试，每组测量后取平均值，测试结果见表1。
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
拉伸强度TS(MPa) 0.9 1.0 0.8 1.0
断裂拉伸强度TSb(MPa) 0.9 1.0 0.8 1.0
拉断伸长率Eb(％) 185 195 193 191
由以上测试结果可知，拉伸强度和断裂拉伸强度可达0.8MPa以上， 产品伸长率能达到180％以上。
试验例2性能测试
取实施例1～4制备的汽车用聚氨酯组合材料，分为四组，每组三个试 样，试样呈哑铃状，分别采用DIN53504-1994方法进行拉伸试验中断裂强 度σR、抗拉强度σmax及断裂伸长率εR的测试，每组测量后取平均值，结 果见表2。
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
断裂强度(MPa) 1.0 0.9 1.1 0.8
抗拉强度(MPa) 1.0 0.9 1.1 0.8
断裂伸长率(％) 188 184 193 182
由以上测试结果可知，断裂强度和抗拉强度可达0.8MPa以上，产品 伸长率能达到180％以上。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑， 对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可 以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述描述在本质 上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，由A组分和B组分按照质量比100～110:28～50组成；其中，A组分包括以下重量份的组分：
聚醚多元醇：65-80份；
聚合物多元醇：10-25份；
扩链剂：3-8份；
启发催化剂：0.5-1.5份；
凝胶催化剂：0.1-0.3份；
开孔剂：0.08-0.16份；
硅油：3-6份；
交联剂：1.6-3.3份；
水：3.5-8.6份；
B组分为改性MDI。
2.如权利要求1所述的汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为官能度在2-5之间的聚醚多元醇。
3.如权利要求2所述的汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为上海高桥石油化工公司生产的型号为330N的聚醚多元醇或上海高桥石油化工公司生产的型号为330G的聚醚多元醇。
4.如权利要求1所述的汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，所述聚合物多元醇为天津第三石油化工厂的牌号为36/28聚合物多元醇、天津第三石油化工厂的牌号为31/28聚合物多元醇或天津第三石油化工厂的牌号为36/28的聚合物多元醇。
5.如权利要求1所述的汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，所述起发催化剂选自美国GE东芝有机硅公司生产的型号为A-1的起发催化剂、美国Air Products公司牌号为BL-11的起发催化剂或美国Huntsmen公司牌号为ZF-22的起发催化剂。
6.如权利要求1所述的汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，所述凝胶催化剂选自美国GE东芝有机硅公司生产的型号为A33的凝胶催化剂、辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。
7.如权利要求1所述的汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，所述开孔剂南京钟山化工有限公司生产的型号为KF-28的开孔剂、上海蓝景聚氨酯特种材料有限公司生产的CO-108开孔剂或上海合达聚合物科技有限公司生产的型号为CO-1006-2的开孔剂。
8.如权利要求1所述的汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，所述交联剂为三乙醇或二乙醇。
9.如权利要求1所述的汽车用聚氨酯组合材料，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇或1,6-乙二醇。
10.如权利要求1～9任一项所述的汽车用聚氨酯组合材料的制备方法，其特征在于，加入所述重量份50％的聚醚多元醇到反应釜内，之后依次加入所述重量份的聚合物多元醇、扩链剂、启发催化剂、凝胶催化剂、开孔剂、硅油、交联剂以及水到反应釜内，最后加入剩余50％分量的聚醚多元醇和B组分，室温下以转速65～80r/min搅拌，出胶，即得到汽车用聚氨酯组合材料。
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