CN111154066A - 一种低voc海绵及制备方法及应用 - Google Patents

一种低voc海绵及制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111154066A
CN111154066A CN202010035428.5A CN202010035428A CN111154066A CN 111154066 A CN111154066 A CN 111154066A CN 202010035428 A CN202010035428 A CN 202010035428A CN 111154066 A CN111154066 A CN 111154066A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sponge
tio
rgo
parts
polyether polyol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010035428.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张赤兵
陶维恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sage Automotive Interiors Wuhan Co ltd
Original Assignee
Sage Automotive Interiors Wuhan Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sage Automotive Interiors Wuhan Co ltd filed Critical Sage Automotive Interiors Wuhan Co ltd
Priority to CN202010035428.5A priority Critical patent/CN111154066A/zh
Publication of CN111154066A publication Critical patent/CN111154066A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3802—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having halogens
    • C08G18/3814—Polyamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44—Polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6603—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6614—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6618—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/30—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by mixing gases into liquid compositions or plastisols, e.g. frothing with air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B32B2262/0284—Polyethylene terephthalate [PET] or polybutylene terephthalate [PBT]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/003—Interior finishings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2101/00—Manufacture of cellular products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Abstract

本发明公开了一种低VOC海绵，包括以下成分：接枝聚醚多元醇；高活性聚醚多元醇；催化剂；泡沫稳定剂；扩链剂；发泡剂；阻燃剂；RGO/TiO2纳米颗粒；二苯基甲烷二异氰酸酯。制备方法为制备RGO/TiO2纳米颗粒、制备成品海绵、制备复合面料、压花及日晒。本发明应用于汽车内饰中。本发明工艺简单，能够有效地降低复合面料中VOC含量；RGO/TiO2作为光电子催化剂，并未参与化学反应，因此具有良好的可循环催化效果，对聚氨酯海绵后续VOC释放问题能够得到持续有效解决；本发明制备的海绵在压花上应用，压花成型效果好，花型外观均匀；解决了传统使用半醚半酯聚氨酯海绵硬度不均匀的问题，具有广阔的应用前景。

Description

一种低VOC海绵及制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种海绵及制备方法及应用，尤其涉及一种低VOC海绵及制备方法及应用。
背景技术
聚氨酯泡棉由于具有热塑性好、强度高、伸长率大、回弹性好、耐磨、耐油、耐溶剂、耐老化以及耐低温等性能优点，目前在汽车内饰行业广泛使用。聚氨酯海绵合成过程中所用材料含有大量的苯系物和醛类物质。但由于聚氨酯泡棉生产及加工汽车内饰过程中会产生大量的VOC气体，污染车内环境，对人体造成较大危害。
目前国内外对降低聚氨酯泡棉VOC的研究一直没有中断，如采用非挥发性或反应型胺类催化剂部分或全部代替传统的叔胺催化剂，用挥发性低的MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)部分或全部代替挥发性的TDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)，使用非挥发性或反应型的硅酮泡沫稳定剂和阻燃剂，添加自催化型聚醚多元醇或自阻燃型聚醚多元醇等。如专利号CN106832249A中公开的[低气味高活性聚醚多元醇的精制方法]，通过加入碱金属离子降低合成泡棉原料聚醚多元醇醛含量。该方法在一定程度上降低了聚氨酯泡沫产生VOC，但来自原料聚醚多元醇和汽车内饰加工过程中泡棉燃烧产生的有毒有害气体仍是聚氨酯泡沫的主要VOC排放源，它们严重限制了聚氨酯泡沫的使用。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种低VOC海绵及制备方法及应用。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低VOC海绵，海绵包括以下质量份的成分：
Figure BDA0002365811340000021
进一步地，RGO/TiO2纳米颗粒包括质量份为0～250份氧化石墨烯以及50份二氧化钛粉末。
进一步地，接枝聚醚多元醇为聚醚碳酸酯多元醇，含固量为30％～80％；高活性聚醚多元醇为环氧乙烷封端的聚醚多元醇，其羟值为32～36mgKOH/g；扩链剂为3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷；泡沫稳定剂为羧甲基纤维素；发泡剂为烷基醇聚氧乙烯醚。
进一步地，催化剂为四甲基二丙烯三胺、羟乙基亚丙级二胺、三甲基羟乙基双氨乙基醚、双(二甲基氨基乙基)醚、2，3，6三(二甲氨基甲基)苯酚以及三甲基羟乙基乙二胺其中的一种或两种组合。
进一步地，阻燃剂为三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯或1-氧-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2,2,2,]辛烷。
一种低VOC海绵的制备方法，方法包括以下步骤：
Ⅰ、制备RGO/TiO2纳米颗粒；
Ⅱ、将30份接枝聚醚多元醇、60份高活性聚醚多元醇、1份催化剂、1份泡沫稳定剂、1份扩链剂、3份发泡剂、0.5份阻燃剂、0～0.6份RGO/TiO2纳米颗粒及水添加到反应釜中，超声搅拌30min，配置成A溶液；称取50份的二苯基甲烷二异氰酸酯为B料，料温控制在20～30℃，并将发泡机温度控制在60～80℃；将B料迅速倒入A料中，同时高速搅拌10s，后迅速倒入发泡机中，真空脱泡，5min后开模，取出制品，常温下熟化72h，得到成品海绵；
Ⅲ、将步骤Ⅱ中的成品海绵通过火焰复合的方式制备复合面料，复合面料的中间层为海绵，复合面料的上层和下层均为面料；
Ⅳ、将步骤Ⅲ中的复合面料采用热熔压花机压花；
Ⅴ、对步骤Ⅳ中的复合面料置于室外汽车内部环境中，进行日晒3～30天。
进一步地，步骤Ⅰ中制备RGO/TiO2纳米颗粒的方法为：将0～250份的氧化石墨烯加入到乙醇和去离子水混合溶液中超声振荡30min，然后将混合溶液转移到水热釜中，分多次将50份TiO2粉末倒入水热釜中，同时高速搅拌10min；升温到120℃条件下搅拌3h；反应结束后,将反应最终产物用乙醇和去离子水洗涤至中性，最后于80℃烘干，得到RGO/TiO2纳米颗粒。
进一步地，步骤Ⅲ中，火焰复合上层面料为经编布、纬编布、皮革、PVC、羊毛布或麂皮绒；下层面料为纬编布、无纺布、经编布、TPU薄膜。
进一步地，步骤Ⅳ中，压花温度170～230℃，花辊压力为20kg/cm2，车速1～5m/min。
一种低VOC海绵的应用，海绵应用于汽车内饰。
RGO为石墨烯，具有良好的导电性能，可提高TiO2光电子的传导能力。
TiO2为二氧化钛，具有光催化效果。二氧化钛与石墨烯混合成纳米颗粒，能够作为光电子催化剂催化挥发性有机化合物(VOC)的氧化还原过程，从而降低挥发性有机化合物的含量。
本发明工艺简单，通过利用RGO良好的电子转移能力和TiO2优异的光催化效果，通过添加微量RGO/TiO2纳米颗粒，能够有效地降低复合面料中VOC含量；RGO/TiO2作为光电子催化剂，并未参与化学反应，因此具有良好的可循环催化效果，对聚氨酯海绵后续VOC释放问题能够得到持续有效解决；本发明制备的海绵在压花上应用，压花成型效果好，花型外观均匀；解决了传统使用半醚半酯聚氨酯海绵硬度不均匀的问题，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种低VOC海绵，海绵包括以下质量份的成分：
Figure BDA0002365811340000041
其中，RGO/TiO2纳米颗粒包括质量份为10～50份的氧化石墨烯以及50份二氧化钛粉末。
接枝聚醚多元醇为聚醚碳酸酯多元醇，含固量为30％～80％；高活性聚醚多元醇为环氧乙烷封端的聚醚多元醇，其羟值为32～36mgKOH/g；扩链剂为3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷；泡沫稳定剂为羧甲基纤维素；发泡剂为烷基醇聚氧乙烯醚。
催化剂为四甲基二丙烯三胺、羟乙基亚丙级二胺、三甲基羟乙基双氨乙基醚、双(二甲基氨基乙基)醚、2，3，6三(二甲氨基甲基)苯酚以及三甲基羟乙基乙二胺其中的一种或两种组合。
阻燃剂为三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯或1-氧-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2,2,2,]辛烷。
低VOC海绵的制备方法，包括以下步骤：
Ⅰ、制备RGO/TiO2纳米颗粒：将10～50份的氧化石墨烯加入到乙醇和去离子水混合溶液中超声振荡30min，然后将混合溶液转移到水热釜中，分多次将50份TiO2粉末倒入水热釜中，同时高速搅拌10min；升温到120℃条件下搅拌3h；反应结束后,将反应最终产物用乙醇和去离子水洗涤至中性，最后于80℃烘干，得到RGO/TiO2纳米颗粒；
Ⅱ、将30份接枝聚醚多元醇、60份高活性聚醚多元醇、1份催化剂、1份泡沫稳定剂、1份扩链剂、3份发泡剂、0.5份阻燃剂、0～0.6份RGO/TiO2纳米颗粒及水添加到反应釜中，超声搅拌30min，配置成A溶液；称取50份的二苯基甲烷二异氰酸酯为B料，料温控制在20～30℃，并将发泡机温度控制在60～80℃；将B料迅速倒入A料中，同时高速搅拌10s，后迅速倒入发泡机中，真空脱泡，5min后开模，取出制品，常温下熟化72h，得到成品海绵；
Ⅲ、将步骤Ⅱ中的成品海绵通过火焰复合的方式制备复合面料，复合面料的中间层为海绵，复合面料的上层和下层均为面料；火焰复合上层面料为经编布、纬编布、皮革、PVC、羊毛布或麂皮绒；下层面料为纬编布、无纺布、经编布、TPU薄膜；其中，经编布和纬编布材料为涤纶或锦纶；
Ⅳ、将步骤Ⅲ中的复合面料采用热熔压花机压花；压花温度170～230℃，花辊压力为20kg/cm2，车速1～5m/min；
Ⅴ、对步骤Ⅳ中的复合面料置于室外汽车内部环境中，进行日晒3～30天。
汽车内空间狭小、空气流通慢，挥发性有机化合物容易集聚在汽车内，从而威胁汽车内乘客的身体健康。本发明低VOC海绵应用于汽车内饰中，可降低汽车内挥发性有机化合物的释放，保护人体健康。
下面根据具体实施例对本发明做进一步说明：
一、不同RGO/TiO2纳米颗粒添加量对复合面料VOC含量的影响
将50份氧化石墨烯[深圳市三合多科技有限公司]加入到乙醇和去离子水混合溶液中超声振荡30min，然后将混合溶液转移到水热釜中，分多次将50份TiO2粉末倒入水热釜中，同时高速搅拌10min。升温到120℃条件下搅拌3h。反应结束后,将反应最终产物用乙醇和去离子水洗涤至中性,最后于80℃烘干，制备得到具有光催化性质的RGO/TiO2纳米颗粒。
将称量好的30份聚醚碳酸酯多元醇PCDL、60份高活性聚醚多元醇YD-330N、1份四甲基二丙烯三胺、1份羧甲基纤维素、1份3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷、3份烷基醇聚氧乙烯醚、0.5份三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯、水以及0、0.1、0.3、0.6份RGO/TiO2纳米颗粒添加到反应釜中，超声搅拌30min，配置成A溶液。称取50份二苯基甲烷二异氰酸酯为B料，控制料温在20～30℃，并将发泡机温度控制在60～80℃。将B料迅速倒入A料中，同时高速搅拌10s后，迅速倒入发泡机中，真空脱泡，5min后开模，取出制品，常温下熟化72h，得到成品海绵。
采用火焰复合方式，燃烧海绵表面，在海绵上下两层贴合涤纶面料，制备用于汽车内饰的复合面料。
对复合面料在185℃条件下压花，车速1m/min，花辊压力20kg/cm2。
复合面料放置于密闭汽车内部，并置于室外日晒3天。
对制成的复合面料检测VOC含量，结果如表1所示：
表1不同RGO/TiO2纳米颗粒添加量时复合面料VOC的含量
Figure BDA0002365811340000061
其中，ND表示未检出。从表中可以看出，随着RGO/TiO2添加量的增加，复合面料中甲苯、乙苯、TVOC、甲醛、乙醛含量均不同程度的下降。说明RGO/TiO2能够有效地降低汽车内饰VOC。
二、不同份数的氧化石墨烯对复合面料VOC含量的影响
将0份、25份、50份、100份以及250份氧化石墨烯[深圳市三合多科技有限公司]加入到乙醇和去离子水混合溶液中超声振荡30min，然后将混合溶液转移到水热釜中，分多次将50份TiO2粉末倒入水热釜中，同时高速搅拌10min。升温到120℃条件下搅拌3h。反应结束后,将反应最终产物用乙醇和去离子水洗涤至中性,最后于80℃烘干,制备得到不同氧化石墨烯含量的RGO/TiO2纳米颗粒。
将称量好的30份聚醚碳酸酯多元醇PCDL、60份高活性聚醚多元醇YD-330N、1份四甲基二丙烯三胺、1份羧甲基纤维素、1份3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷、3份烷基醇聚氧乙烯醚、0.5份三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯、0.3份的RGO/TiO2纳米颗粒及水添加到反应釜中，超声搅拌30min，配置成A溶液。称取50份二苯基甲烷二异氰酸酯为B料，控制料温在20～30℃，并将发泡机温度控制在60～80℃。将B料迅速倒入A料中，同时高速搅拌10s后，迅速倒入发泡机中，真空脱泡，5min后开模，取出制品，常温下熟化72h，制成成品海绵。
采用火焰复合方式，燃烧海绵表面，在海绵上下两层贴合涤纶面料，制备用于汽车内饰的复合面料。
对复合面料在185℃条件下压花，车速1m/min，花辊压力20kg/cm2。
复合面料放置于密闭汽车内部，并置于室外日晒3天。
对制成的复合面料检测VOC含量，结果如表2所示：
表2RGO/TiO2颗粒中不同含量RGO对复合面料VOC含量的影响
Figure BDA0002365811340000071
其中，ND表示未检出。从表2中可以看出，当质量比MRGO/MTiO2＝0，即复合面料中仅含有TiO2时，复合面料VOC对比表1中未添加RGO/TiO2颗粒，复合面料VOC有一定程度的降低；随着RGO含量的增加，即MRGO/MTiO2比值增大，复合面料的VOC有显著的降低，说明RGO对TiO2光催化VOC降解有促进作用。随着RGO含量的增加复合面料的VOC并没有明显的增加，说明MRGO/MTiO2比值达到一定的值，光催化剂RGO/TiO2对复合面料VOC降解达到最佳效果。
三、不同时间对复合面料VOC含量的影响
将50份氧化石墨烯[深圳市三合多科技有限公司]加入到乙醇和去离子水混合溶液中超声振荡30min，然后将混合溶液转移到水热釜中，分多次将50份TiO2粉末倒入水热釜中，同时高速搅拌10min。升温到120℃条件下搅拌3h。反应结束后,将反应最终产物用乙醇和去离子水洗涤至中性,最后于80℃烘干,制备得到RGO/TiO2纳米颗粒。
将称量好的30份聚醚碳酸酯多元醇PCDL、60份高活性聚醚多元醇YD-330N、1份四甲基二丙烯三胺、1份羧甲基纤维素、1份3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷、3份烷基醇聚氧乙烯醚、0.5份三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯、0.3份的RGO/TiO2纳米颗粒及水添加到反应釜中，超声搅拌30min，配置成A溶液。称取50份二苯基甲烷二异氰酸酯为B料，控制料温在20～30℃，并将发泡机温度控制在60～80℃。将B料迅速倒入A料中，同时高速搅拌10s后，迅速倒入发泡机中，真空脱泡，5min后开模，取出制品，常温下熟化72h，得到成品海绵。
采用火焰复合方式，燃烧海绵表面，在海绵上下两层贴合涤纶面料，制备汽车内饰复合面料。
对复合面料在185℃条件下压花，车速1m/min，花辊压力20kg/cm2。
复合面料放置于密闭汽车内部，并置于室外日晒3天、5天、10天、30天。
对复合面料模拟汽车内部环境存放不同时间VOC含量的检测结果如表3所示，从表3中可以看出，随着日晒时间的增加，复合面料的甲苯、乙苯、甲醛、乙醛、TOVC含量并没有明显的变化，说明光催化剂RGO/TiO2纳米颗粒对汽车内饰面料催化效果具有可持续性。
表3复合面料模拟汽车内部环境存放不同时间VOC含量
Figure BDA0002365811340000081
Figure BDA0002365811340000091
其中，ND表示未检出。
应用对比例1：
将本发明制得的接枝聚醚多元醇海绵和常规使用的半醚半酯海绵进行性能对比，对比结果如表4所示：
表4
Figure BDA0002365811340000092
海绵硬度测试结果是由泰仕特仪器(福建)有限公司提供的TST-C1005海绵压陷硬度应力测试仪测试，测试标准是GB/T 10807-2006，数值越大，表明海绵硬度越大。
从对比结果可以看出本发明接枝聚醚多元醇海绵硬度方差远远小于半醚半酯海绵的方差，说明通过本发明合成的接枝聚醚多元醇海绵硬度均匀性也好于半醚半酯海绵。
应用对比例2：
将本发明制得的接枝聚醚多元醇海绵与常规用半醚半酯海绵进行压花实验对比。对比结果如表5所示：
表5
Figure BDA0002365811340000101
从上述结果中可以看出，在达到同样压花深度的条件下，自制接枝聚醚多元醇海绵的车速是半醚半酯海绵3倍以上。在压花过程中，半醚半酯海绵由于硬度不均匀，导致海绵承受压花辊的受力不均匀，从而造成海绵熔融不均匀，为了整体达到相同的熔融效果，需要较长的时间。
本发明相比现有技术具有的优点为：
a、本发明工艺简单，制备的一种低VOC汽车内饰海绵，通过利用RGO良好的电子转移能力和TiO2优异的光催化效果，通过添加微量RGO/TiO2纳米颗粒，能够有效地降低复合面料中VOC含量；
b、RGO/TiO2作为光电子催化剂，并未参与化学反应，因此具有良好的可循环催化效果，对聚氨酯海绵后续VOC释放问题能够得到持续有效解决；
c、本发明制备的海绵在压花上应用，压花成型效果好，花型外观均匀；解决了传统使用半醚半酯聚氨酯海绵硬度不均匀的问题，具有广阔的应用前景。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低VOC海绵，其特征在于：所述海绵包括以下质量份的成分：
Figure FDA0002365811330000011
2.根据权利要求1所述的低VOC海绵，其特征在于：所述RGO/TiO2纳米颗粒包括质量份为0～250份氧化石墨烯以及50份二氧化钛粉末。
3.根据权利要求1所述的低VOC海绵，其特征在于：所述接枝聚醚多元醇为聚醚碳酸酯多元醇，含固量为30％～80％；高活性聚醚多元醇为环氧乙烷封端的聚醚多元醇，其羟值为32～36mgKOH/g；扩链剂为3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷；泡沫稳定剂为羧甲基纤维素；发泡剂为烷基醇聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求1所述的低VOC海绵，其特征在于：所述催化剂为四甲基二丙烯三胺、羟乙基亚丙级二胺、三甲基羟乙基双氨乙基醚、双(二甲基氨基乙基)醚、2，3，6三(二甲氨基甲基)苯酚以及三甲基羟乙基乙二胺其中的一种或两种组合。
5.根据权利要求1所述的低VOC海绵，其特征在于：所述阻燃剂为三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯或1-氧-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2,2,2,]辛烷。
6.一种如权利要求1所述低VOC海绵的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
Ⅰ、制备RGO/TiO2纳米颗粒；
Ⅱ、将30份接枝聚醚多元醇、60份高活性聚醚多元醇、1份催化剂、1份泡沫稳定剂、1份扩链剂、3份发泡剂、0.5份阻燃剂、0～0.6份RGO/TiO2纳米颗粒及水添加到反应釜中，超声搅拌30min，配置成A溶液；称取50份的二苯基甲烷二异氰酸酯为B料，料温控制在20～30℃，并将发泡机温度控制在60～80℃；将B料迅速倒入A料中，同时高速搅拌10s，后迅速倒入发泡机中，真空脱泡，5min后开模，取出制品，常温下熟化72h，得到成品海绵；
Ⅲ、将步骤Ⅱ中的成品海绵通过火焰复合的方式制备复合面料，复合面料的中间层为海绵，复合面料的上层和下层均为面料；
Ⅳ、将步骤Ⅲ中的复合面料采用热熔压花机压花；
Ⅴ、对步骤Ⅳ中的复合面料置于室外汽车内部环境中，进行日晒3～30天。
7.根据权利要求6所述低VOC海绵的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中制备RGO/TiO2纳米颗粒的方法为：将0～250份的氧化石墨烯加入到乙醇和去离子水混合溶液中超声振荡30min，然后将混合溶液转移到水热釜中，分多次将50份TiO2粉末倒入水热釜中，同时高速搅拌10min；升温到120℃条件下搅拌3h；反应结束后,将反应最终产物用乙醇和去离子水洗涤至中性，最后于80℃烘干，得到RGO/TiO2纳米颗粒。
8.根据权利要求6所述低VOC海绵的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅲ中，火焰复合上层面料为经编布、纬编布、皮革、PVC、羊毛布或麂皮绒；下层面料为纬编布、无纺布、经编布、TPU薄膜。
9.根据权利要求6所述低VOC海绵的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅳ中，压花温度170～230℃，花辊压力为20kg/cm2，车速1～5m/min。
10.一种如权利要求1所述低VOC海绵的应用，其特征在于：所述海绵应用于汽车内饰。
CN202010035428.5A 2020-01-14 2020-01-14 一种低voc海绵及制备方法及应用 Pending CN111154066A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010035428.5A CN111154066A (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种低voc海绵及制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010035428.5A CN111154066A (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种低voc海绵及制备方法及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111154066A true CN111154066A (zh) 2020-05-15

Family

ID=70562800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010035428.5A Pending CN111154066A (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种低voc海绵及制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111154066A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113527630A (zh) * 2021-07-27 2021-10-22 莆田市茂隆鞋服有限公司 一种防水阻燃海绵配方及制备工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103395266A (zh) * 2013-08-05 2013-11-20 吴江市锦俪纺织有限公司 一种耐日晒复合面料
CN104494272A (zh) * 2014-12-05 2015-04-08 世联汽车内饰（苏州）有限公司 一种海面复合织物立体压花工艺及所用治具
CN104877101A (zh) * 2015-06-11 2015-09-02 山东一诺威新材料有限公司 高承载、低密度、低气味的高回弹泡沫材料及其制备方法
US20160257776A1 (en) * 2011-03-28 2016-09-08 Covestro Deutschland Ag Method for producing flexible polyurethane foam materials
CA2929997A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-16 Wen W. X. Xu Hollow optical fibre photo-catalytic reactor utilizing solar energy and uv rays
CN109438663A (zh) * 2018-09-25 2019-03-08 青岛世林新海绵有限公司 汽车内饰用低voc低雾化海绵及其制备工艺
CN109705301A (zh) * 2018-12-28 2019-05-03 泰斯卡汽车内饰件(武汉)有限公司 一种低气味低voc的发泡原料及混料工艺
CN109912768A (zh) * 2019-01-21 2019-06-21 聚源化学工业股份有限公司 一种聚醚组合物、低voc聚氨酯泡沫及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160257776A1 (en) * 2011-03-28 2016-09-08 Covestro Deutschland Ag Method for producing flexible polyurethane foam materials
CN103395266A (zh) * 2013-08-05 2013-11-20 吴江市锦俪纺织有限公司 一种耐日晒复合面料
CN104494272A (zh) * 2014-12-05 2015-04-08 世联汽车内饰（苏州）有限公司 一种海面复合织物立体压花工艺及所用治具
CN104877101A (zh) * 2015-06-11 2015-09-02 山东一诺威新材料有限公司 高承载、低密度、低气味的高回弹泡沫材料及其制备方法
CA2929997A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-16 Wen W. X. Xu Hollow optical fibre photo-catalytic reactor utilizing solar energy and uv rays
CN109438663A (zh) * 2018-09-25 2019-03-08 青岛世林新海绵有限公司 汽车内饰用低voc低雾化海绵及其制备工艺
CN109705301A (zh) * 2018-12-28 2019-05-03 泰斯卡汽车内饰件(武汉)有限公司 一种低气味低voc的发泡原料及混料工艺
CN109912768A (zh) * 2019-01-21 2019-06-21 聚源化学工业股份有限公司 一种聚醚组合物、低voc聚氨酯泡沫及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN TIAN，等: "Electro-mechanical performance of polyurethane dielectric elastomer flexible micro-actuator composite modified with titanium dioxide-graphene hybrid fillers", 《MATERIALS & DESIGN》 *
中国感光学会编写: "《2016-2017感光影像学学科发展报告》", 31 March 2018, 中国科学技术出版社 *
金春吉: ""二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113527630A (zh) * 2021-07-27 2021-10-22 莆田市茂隆鞋服有限公司 一种防水阻燃海绵配方及制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101960619B1 (ko) 그래핀을 포함하는 복합 폴리우레탄 폼, 그 제조방법 및 용도
Xia et al. Facile fabrication of multifunctional cotton fabric by AgNC@ boronate polymer/crosslinked chitosan
CN104690979A (zh) 一种低voc天然纤维复合材料、制备方法及其应用
CN110055755B (zh) 一种赋予棉织物阻燃抗菌功效的整理方法
Li et al. Fabrication and properties of antimicrobial flexible nanocomposite polyurethane foams with in situ generated copper nanoparticles
WO2022147914A1 (zh) 一种高阻燃性汽车革用无溶剂聚氨酯树脂及其制备方法
CN111154066A (zh) 一种低voc海绵及制备方法及应用
CN106758249A (zh) 衣物柔顺剂及其制备方法
CN106700262A (zh) 一种聚丙烯木塑微发泡复合材料及其制备方法
CN112158945A (zh) 一种用于工业废水处理的生物滤池填料制备与强化方法
CN105348481B (zh) 一种乘用车天窗遮阳板专用轻量化pu板
CN112900109A (zh) 一种高性能环保pvc人造革及其制备方法
CN105419272A (zh) 一种环保型汽车内饰复合材料及其制备方法
CN112873892A (zh) 一种耐污抗菌环保pvc人造革及其制备方法
CN110684173B (zh) 超柔超绵型耐水解湿法聚氨酯树脂及制备方法
CN111040123A (zh) 聚氨酯过滤海绵的制备方法
CN106280406A (zh) 一种抗菌减震的聚氨酯发泡海绵垫
CN111455681B (zh) 一种基于农林废弃物可降解人造皮革的制备方法
CN106279603A (zh) 一种预防皮肤过敏的复合家居聚氨酯发泡海绵垫
CN106188472A (zh) 一种可快干水洗聚氨酯发泡海绵垫
CN110922572A (zh) 聚氨酯软质泡沫用聚酯多元醇的制备方法、其制备的聚氨酯软质泡沫及其制备方法
CN110983802A (zh) 一种超软水性湿法革贝斯及其制备方法
US20230356501A1 (en) Mycotextiles including activated scaffolds and nano-particle cross-linkers and methods of making them
EP4261342A1 (en) Mycotextiles including activated scaffolds and nano-particle cross-linkers and methods of making them
KR101321845B1 (ko) 통기성이 향상된 항균 폴리우레탄 폼 제조용 이소시아네이트 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200515