CN109734865A - 聚氨酯保险杠及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚氨酯制品技术领域，具体涉及一种聚氨酯保险杠及其制备方法。所述的聚氨酯保险杠，由A组分和B组分组成，其中，A组分由以下重量份数的原料制成：聚醚多元醇DEP‑3600H：30～50份；聚丁二醇PTMG 2000：50～70份；MDI：25～100份；B组分由以下重量份数的原料制成：聚合物多元醇POP‑H45：20～40份；扩链剂：1.5～8份；胺类催化剂：0.4～0.9份；锡类催化剂：0.2～0.5份；水：0.2～0.5份；泡沫稳定剂：0.3～0.6份。本发明各组分之间复配作用，制备的聚氨酯保险杠，具有良好的强度、回弹性、阻尼性和抗震性能；所述的制备方法简单易实施。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯制品技术领域，具体涉及一种聚氨酯保险杠及其制备方法。
背景技术
当前，世界汽车材料技术发展主要向环保和轻量化发展。以塑料代替金属，减轻车重成为主流趋势，不仅能够降低油耗和碳排放，还可以提高汽车动力性。汽车保险杠安装在汽车前后，起到缓冲和减少损伤的作用，国内外的汽车企业大都采用聚丙烯与(乙烯/丙烯/二烯)共聚物共混物材料取代钢铁材料制造保险杠。作为汽车保险杠的材料既要有一定的硬度，以满足支撑汽车碰撞时冲击力的需要，同时又要有一定的回弹性和阻尼性，将汽车碰撞时所带来的巨大冲击能量缓冲掉，减少对汽车和车内人员的损伤。
微孔聚氨酯弹性体不仅具有良好的阻尼特性，将动能转化成热能。另外，轻质高弹微孔聚氨酯弹性体在受到外力冲击时，产生较大的变形，将动能转化成变形能即弹性势能，因而吸收更多能量。传统的发泡材料强度不够，但微孔聚氨酯弹性体材料因其有独特的软硬段结构，具有热力学不相容性，使其产生微相分离，形成独立的微区，软段形成连续相，硬段微区会分布于软段中能够起到物理交联点的作用，达到阻止裂纹扩展的效果，提高力学性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚氨酯保险杠，具有良好的强度、回弹性、阻尼性和抗震性能；本发明同时提供其制备方法，简单易实施。
本发明所述的聚氨酯保险杠，由A组分和B组分组成，其中，
A组分由以下重量份数的原料制成：
聚醚多元醇DEP-3600H：30～50份；
聚丁二醇PTMG 2000：50～70份；
MDI：25～100份；
B组分由以下重量份数的原料制成：
聚合物多元醇POP-H45：20～40份；
扩链剂：1.5～8份；
胺类催化剂：0.4～0.9份；
锡类催化剂：0.2～0.5份；
水：0.2～0.5份；
泡沫稳定剂：0.3～0.6份。
聚醚多元醇DEP-3600H，该聚醚是由淄博德信联邦化学工业有限公司生产的3官能度，分子量6000的聚醚多元醇，用这类多元醇做的制品弹性好等。
聚丁二醇PTMG 2000，该聚醚由日本三菱化学株式会社生产的官能度2，分子量2000的聚醚多元醇，用这类多元醇做的制品强度高、韧性好。
聚合物多元醇POP-H45，该聚醚是由淄博德信联邦化学工业有限公司生产的固含量40的接枝聚醚多元醇，用这类多元醇做的制品硬度大、强度高。
其中：
所述的MDI为MDI-50，采用其做的制品强度高、机械性能好。
所述的扩链剂为MOCA、TMP、1,4-丁二醇或E-300中的一种或几种。扩链剂起扩链、交联的作用。
所述的胺类催化剂为A33。
所述的锡类催化剂为T-12。
本发明所述的聚氨酯保险杠的制备方法，包括以下步骤：
1)A组分的制备：聚醚多元醇DEP-3600H和聚丁二醇PTMG 2000在100～120℃抽真空脱水1.5～2.0h，降温至45～55℃，加入MDI，70～80℃下合成NCO含量为2～7％的预聚体，得A组分；
2)B组分的制备：将聚合物多元醇POP-H45、扩链剂、胺类催化剂、锡类催化剂、水和泡沫稳定剂混合均匀，得B组分；
3)将A组分与B组分混合均匀，倒入模具中，模具保持在80～90℃，在5～10MPa压力下反应成型，5～15min后脱模，然后在60～100℃下熟化18～24小时，得到成品。
所述的A组分与B组分的质量比为100：50～120。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明各组分之间复配作用，制备的聚氨酯保险杠，具有良好的强度、回弹性、阻尼性和抗震性能。
2、本发明所述的制备方法简单易实施。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例中采用的原料，除特殊说明外，均为市售原料。
实施例1
所述的聚氨酯保险杠，由A组分和B组分组成，其中，
A组分由以下重量份数的原料制成：
聚醚多元醇DEP-3600H：40份；
聚丁二醇PTMG 2000：60份；
MDI-50：60份；
B组分由以下重量份数的原料制成：
聚合物多元醇POP-H45：30份；
MOCA：5份；
催化剂A33：0.7份；
催化剂T-12：0.3份；
水：0.4份；
泡沫稳定剂：0.5份。
其制备方法，包括以下步骤：
1)A组分的制备：聚醚多元醇DEP-3600H和聚丁二醇PTMG 2000在110℃抽真空脱水2.0h，降温至50℃，加入MDI-50，75℃下合成NCO含量为5％的预聚体，得A组分；
2)B组分的制备：将聚合物多元醇POP-H45、MOCA、催化剂A33、催化剂T-12、水和泡沫稳定剂混合均匀，得B组分；
3)将A组分与B组分混合均匀，倒入模具中，模具保持在85℃，在8MPa压力下反应成型，10min后脱模，然后在70℃下熟化24小时，得到成品。
其中，A组分与B组分的质量比为100：90。
实施例2
所述的聚氨酯保险杠，由A组分和B组分组成，其中，
A组分由以下重量份数的原料制成：
聚醚多元醇DEP-3600H：30份；
聚丁二醇PTMG 2000：70份；
MDI-50：100份；
B组分由以下重量份数的原料制成：
聚合物多元醇POP-H45：40份；
1,4-丁二醇：1.5份；
催化剂A33：0.9份；
催化剂T-12：0.2份；
水：0.5份；
泡沫稳定剂：0.3份。
其制备方法，包括以下步骤：
1)A组分的制备：聚醚多元醇DEP-3600H和聚丁二醇PTMG 2000在100℃抽真空脱水2.0h，降温至45℃，加入MDI-50，70℃下合成NCO含量为7％的预聚体，得A组分；
2)B组分的制备：将聚合物多元醇POP-H45、1,4-丁二醇、催化剂A33、催化剂T-12、水和泡沫稳定剂混合均匀，得B组分；
3)将A组分与B组分混合均匀，倒入模具中，模具保持在80℃，在10MPa压力下反应成型，5min后脱模，然后在60℃下熟化24小时，得到成品。
其中，A组分与B组分的质量比为100：120。
实施例3
所述的聚氨酯保险杠，由A组分和B组分组成，其中，
A组分由以下重量份数的原料制成：
聚醚多元醇DEP-3600H：50份；
聚丁二醇PTMG 2000：50份；
MDI-50：25份；
B组分由以下重量份数的原料制成：
聚合物多元醇POP-H45：20份；
E-300：8份；
催化剂A33：0.4份；
催化剂T-12：0.5份；
水：0.2份；
泡沫稳定剂：0.6份。
其制备方法，包括以下步骤：
1)A组分的制备：聚醚多元醇DEP-3600H和聚丁二醇PTMG 2000在120℃抽真空脱水1.5h，降温至55℃，加入MDI-50，80℃下合成NCO含量为2％的预聚体，得A组分；
2)B组分的制备：将聚合物多元醇POP-H45、E-300、催化剂A33、催化剂T-12、水和泡沫稳定剂混合均匀，得B组分；
3)将A组分与B组分混合均匀，倒入模具中，模具保持在90℃，在5MPa压力下反应成型，10min后脱模，然后在100℃下熟化18小时，得到成品。
其中，A组分与B组分的质量比为100：55。
对比例1
所述的聚氨酯保险杠，由A组分和B组分组成，其中，
A组分由以下重量份数的原料制成：
聚醚多元醇DEP-3600H：100份；
MDI-50：60份；
B组分由以下重量份数的原料制成：
聚合物多元醇POP-H45：30份；
MOCA：5份；
催化剂A33：0.7份；
催化剂T-12：0.3份；
水：0.4份；
泡沫稳定剂：0.5份。
其制备方法，包括以下步骤：
1)A组分的制备：聚醚多元醇DEP-3600H在110℃抽真空脱水2.0h，降温至50℃，加入MDI-50，75℃下合成NCO含量为5％的预聚体，得A组分；
2)B组分的制备：将聚合物多元醇POP-H45、MOCA、催化剂A33、催化剂T-12、水和泡沫稳定剂混合均匀，得B组分；
3)将A组分与B组分混合均匀，倒入模具中，模具保持在85℃，在8MPa压力下反应成型，10min后脱模，然后在70℃下熟化24小时，得到成品。
其中，A组分与B组分的质量比为100：90。
对比例2
所述的聚氨酯保险杠，由A组分和B组分组成，其中，
A组分由以下重量份数的原料制成：
聚丁二醇PTMG 2000：100份；
MDI-50：60份；
B组分由以下重量份数的原料制成：
聚合物多元醇POP-H45：30份；
MOCA：5份；
催化剂A33：0.7份；
催化剂T-12：0.3份；
水：0.4份；
泡沫稳定剂：0.5份。
其制备方法，包括以下步骤：
1)A组分的制备：聚丁二醇PTMG 2000在110℃抽真空脱水2.0h，降温至50℃，加入MDI-50，75℃下合成NCO含量为5％的预聚体，得A组分；
2)B组分的制备：将聚合物多元醇POP-H45、MOCA、催化剂A33、催化剂T-12、水和泡沫稳定剂混合均匀，得B组分；
3)将A组分与B组分混合均匀，倒入模具中，模具保持在85℃，在8MPa压力下反应成型，10min后脱模，然后在70℃下熟化24小时，得到成品。
其中，A组分与B组分的质量比为100：90。
对实施例1-3和对比例1-2制备的聚氨酯保险杠进行性能测试，测试结果见表1。
表1性能测试结果
| 性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 冲击强度/kJ/m<sup>2</sup> | 100 | 95 | 83 | 75 | 69 |
| 阻尼系数 | 0.48 | 0.40 | 0.33 | 0.21 | 0.26 |
| 伸长率/％ | 320 | 239 | 320 | 147 | 190 |
| 回弹性/％ | 45.6 | 44.7 | 43.2 | 35.7 | 33.2 |
Claims (7)
1.一种聚氨酯保险杠，其特征在于：由A组分和B组分组成，其中，
A组分由以下重量份数的原料制成：
聚醚多元醇DEP-3600H：30～50份；
聚丁二醇PTMG 2000：50～70份；
MDI：25～100份；
B组分由以下重量份数的原料制成：
聚合物多元醇POP-H45：20～40份；
扩链剂：1.5～8份；
胺类催化剂：0.4～0.9份；
锡类催化剂：0.2～0.5份；
水：0.2～0.5份；
泡沫稳定剂：0.3～0.6份。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯保险杠，其特征在于：所述的MDI为MDI-50。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯保险杠，其特征在于：所述的扩链剂为MOCA、TMP、1,4-丁二醇或E-300中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯保险杠，其特征在于：所述的胺类催化剂为A33。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯保险杠，其特征在于：所述的锡类催化剂为T-12。
6.一种权利要求1-5任一所述的聚氨酯保险杠的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)A组分的制备：聚醚多元醇DEP-3600H和聚丁二醇PTMG 2000在100～120℃抽真空脱水1.5～2.0h，降温至45～55℃，加入MDI，70～80℃下合成NCO含量为2～7％的预聚体，得A组分；
2)B组分的制备：将聚合物多元醇POP-H45、扩链剂、胺类催化剂、锡类催化剂、水和泡沫稳定剂混合均匀，得B组分；
3)将A组分与B组分混合均匀，倒入模具中，模具保持在80～90℃，在5～10MPa压力下反应成型，5～15min后脱模，然后在60～100℃下熟化18～24小时，得到成品。
7.根据权利要求6所述的聚氨酯保险杠的制备方法，其特征在于：所述的A组分与B组分的质量比为100：50～120。
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