CN114230745A - 一种汽车座椅用低气味、低散发tdi聚氨酯泡沫材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料及其制备方法，是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡制得，A料为甲苯二异氰酸酯30～50份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂2.5～4.0份、催化剂0.3～1.0份、表面活性剂0.5～1.0份。本发明反应型胺类催化剂起到催化作用诱发凝胶反应和发泡反应的同时，通过化学键连接到聚氨酯大分子结构中，从根本上消除了传统胺类催化剂聚氨酯泡沫中的胺类物质散发和硅氧烷类物质散发，从而降低了聚氨酯发泡材料的气味和VOC散发性能；有效的解决汽车内饰泡沫产生的气味和VOC有害物资散发问题，提高座椅发泡的安全性和汽车室内的空气质量。
Description
技术领域
本发明属于汽车座椅技术领域，具体涉及一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料及其制法。
背景技术
目前，汽车内饰泡沫大多采用胺类催化剂聚氨酯泡沫，但胺类催化剂聚氨酯泡沫会导致胺类物质散发和硅氧烷类物质散发，其气味较大，VOC散发性较强。
现有技术CN 111533872 A公开了一种汽车座椅用低异味、低VOC聚氨酯泡沫材料及其制法。其聚氨酯泡沫材料虽然也可以实现低气味、低VOC效果，但通过添加活性炭吸附的方式为物理吸附的方法，未能从原材料根本上解决问题，在高温环境下存在解吸二次释放的风险；该吸附的方式也会阻止在泡沫发泡期间释放将有害物质的过程造成有害物质无法释放积累在材料内部而在后期缓慢的释放出来；添加活性炭也会导致泡沫材料更容易吸附环境中的其他有害物质；添加活性炭容易导致不同发泡原料混合的均匀性从而容易造成泡沫的发泡缺陷，提高废品率。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料，还提供了一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料的制备方法，以解决汽车内饰泡沫产生气味和VOC有害物质散发问题，并能够提供良好的泡沫力学性能的同时提高座椅发泡的安全性和汽车室内的空气质量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料，是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内在40℃～70℃模温下进行发泡、熟化制得；
以重量份计，其中，A料为甲苯二异氰酸酯(TDI)30～50份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂2.5～4.0份、催化剂0.3～1.0份、表面活性剂0.5～1.0份。
进一步地，所述催化剂为反应型胺类催化剂。
更进一步地，所述反应型胺类催化剂的C原子数在4～8之间，主链含有1～2个N原子，以-NH2或-OH封端的直链或环状结构，具体为以下四种结构混合：
进一步地，所述表面活性剂为低散发表面活性剂。
更进一步地，所述表面活性剂的主要成分为含有5～7个硅的直链或环状硅氧烷类聚合物，具体为以下三种结构混合：
一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：
A、按比例将催化剂、表面活性剂、全水发泡剂及去离子水与聚醚多元醇混合形成B料；
B、以TDI作为A料，按照产品要求设计异氰酸指数并计算B料与A料比例；
C、为保持良好泡沫起升熟化状态和泡沫整体性能，异氰酸根指数使用范围控制在70～110之间，泡沫成品密度控制在30kg/m3～60kg/m3之间。
D、在机械浇注或机械搅拌下进行快速混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡，模腔温度保持在40℃～70℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明使用催化剂全部为反应型胺类催化剂，配合低散发表面活性剂来制备高回弹性聚氨酯发泡材料；反应型胺类催化剂起到催化作用诱发凝胶反应和发泡反应的同时，通过化学键连接到聚氨酯大分子结构中，从根本上消除了传统胺类催化剂聚氨酯泡沫中的胺类物质散发和硅氧烷类物质散发，从而降低了聚氨酯发泡材料的气味和VOC散发性能；有效的解决汽车内饰泡沫产生的气味问题和VOC有害物资散发问题，提高座椅发泡的安全性和汽车室内的空气质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1发泡工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料，是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内在40℃～70℃模温下进行发泡、熟化制得。
以重量份计，其中，A料为甲苯二异氰酸酯(TDI)30～50份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂2.5～4.0份、催化剂0.3～1.0份、表面活性剂0.5～1.0份。
所述用催化剂全部为反应型胺类催化剂，配合低散发表面活性剂来制备高回弹性聚氨酯发泡材料。
反应型胺类催化剂起到催化作用诱发凝胶反应和发泡反应的同时，通过化学键连接到聚氨酯大分子结构中，从根本上消除了传统胺类催化剂聚氨酯泡沫中的胺类物质散发和硅氧烷类物质散发，从而降低了聚氨酯发泡材料的气味和VOC散发性能。
所述反应型胺类催化剂的C原子数在4～8之间，主链含有1～2个N原子，以-NH2或-OH封端的直链或环状结构。具体为以下四种结构混合：
所述催化剂可通过-NH2或-OH基团与聚氨酯分子链段上游离的-NCO异氰酸根反应连接到主干连段上，从而消除胺类催化剂游离和自由散发。
水作为发泡剂，是一种化学发泡，发泡机理是2R-NCO+H2O→R-NH-CO-NH-R+CO2↑，水与TDI中的-NCO异氰酸根作用产生二氧化碳气体进行诱导发泡。
所述表面活性剂主要成分为含有5～7个硅的直链或环状硅氧烷类聚合物，具体为以下三种结构混合：
本发明汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：
按比例将催化剂、表面活性剂、全水发泡剂及去离子水与聚醚多元醇混合形成B料，TDI作为A料，按照要求异氰酸指数计算B料与A料比例，为保持良好泡沫起升熟化状态和泡沫整体性能，异氰酸根指数使用范围控制在70～110之间，泡沫成品密度控制在30kg/m3～60kg/m3之间，在机械浇注或机械搅拌下进行快速混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡，模腔温度保持在40℃～70℃。
制得泡沫的性能指标如下：
实施例1
一种汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料，是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内在40℃～70℃模温下进行发泡、熟化制得；以重量份计，其中，A料为甲苯二异氰酸酯(TDI)34份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂2.5份、反应型胺类催化剂0.7份、表面活性剂0.6份。
其中，所述反应型胺类催化剂的结构为：
所述表面活性剂的结构如下：
汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：按比例将催化剂、表面活性剂、全水发泡剂及去离子水与聚醚多元醇混合形成B料，TDI作为A料，按照要求异氰酸指数计算B料与A料比例，为保持良好泡沫起升熟化状态和泡沫整体性能，泡沫成品密度控制在30kg/m3～60kg/m3之间，在机械浇注或机械搅拌下进行快速混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡，模腔温度保持在40℃～70℃。
实施例2
一种汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料，是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内在40℃～70℃模温下进行发泡、熟化制得；以重量份计，其中，A料为甲苯二异氰酸酯(TDI)50份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂4.0份、反应型胺类催化剂0.8份、表面活性剂0.8份。
其中，所述反应型胺类催化剂的结构为：
所述表面活性剂的结构如下：
汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：按比例将催化剂、表面活性剂、全水发泡剂及去离子水与聚醚多元醇混合形成B料，TDI作为A料，按照要求异氰酸指数计算B料与A料比例，为保持良好泡沫起升熟化状态和泡沫整体性能，泡沫成品密度控制在30kg/m3～60kg/m3之间，在机械浇注或机械搅拌下进行快速混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡，模腔温度保持在40℃～70℃。
实施例3
一种汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料，是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内在40℃～70℃模温下进行发泡、熟化制得；以重量份计，其中，A料为甲苯二异氰酸酯(TDI)40份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂3.0份、反应型胺类催化剂0.7份、表面活性剂0.6份。
其中，所述反应型胺类催化剂的结构为：
所述表面活性剂的结构如下：
汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：按比例将催化剂、表面活性剂、全水发泡剂及去离子水与聚醚多元醇混合形成B料，TDI作为A料，按照要求异氰酸指数计算B料与A料比例，为保持良好泡沫起升熟化状态和泡沫整体性能，泡沫成品密度控制在30kg/m3～60kg/m3之间，在机械浇注或机械搅拌下进行快速混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡，模腔温度保持在40℃～70℃。
实施例4
一种汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料，是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内在40℃～70℃模温下进行发泡、熟化制得；以重量份计，其中，A料为甲苯二异氰酸酯(TDI)45份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂3.5份、反应型胺类催化剂0.8份、表面活性剂1.0份。
其中，所述反应型胺类催化剂的结构为：
所述表面活性剂的结构如下：
汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：按比例将催化剂、表面活性剂、全水发泡剂及去离子水与聚醚多元醇混合形成B料，TDI作为A料，按照要求异氰酸指数计算B料与A料比例，为保持良好泡沫起升熟化状态和泡沫整体性能，泡沫成品密度控制在30kg/m3～60kg/m3之间，在机械浇注或机械搅拌下进行快速混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡，模腔温度保持在40℃～70℃。
实施例5
一种汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料，是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内在40℃～70℃模温下进行发泡、熟化制得；以重量份计，其中，A料为甲苯二异氰酸酯(TDI)48份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂3.8份、反应型胺类催化剂0.8份、表面活性剂1.0份。
其中，所述反应型胺类催化剂的结构为：
所述表面活性剂的结构如下：
汽车座椅用低气味、低散发TDI体系聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：按比例将催化剂、表面活性剂、全水发泡剂及去离子水与聚醚多元醇混合形成B料，TDI作为A料，按照要求异氰酸指数计算B料与A料比例，为保持良好泡沫起升熟化状态和泡沫整体性能，泡沫成品密度控制在30kg/m3～60kg/m3之间，在机械浇注或机械搅拌下进行快速混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡，模腔温度保持在40℃～70℃。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (6)
1.一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料，其特征在于：是以A料和B料混合搅拌并浇注至固定模腔内在40℃～70℃模温下进行发泡、熟化制得；
以重量份计，其中，A料为甲苯二异氰酸酯(TDI)30～50份，B料包括聚醚多元醇和聚合物多元醇共100份、全水发泡剂2.5～4.0份、催化剂0.3～1.0份、表面活性剂0.5～1.0份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料，其特征在于：所述催化剂为反应型胺类催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料，其特征在于：所述反应型胺类催化剂的C原子数在4～8之间，主链含有1～2个N原子，以-NH2或-OH封端的直链或环状结构，具体为以下四种结构混合：
4.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料，其特征在于：所述表面活性剂为低散发表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料，其特征在于：所述表面活性剂的主要成分为含有5～7个硅的直链或环状硅氧烷类聚合物，具体为以下三种结构混合：
6.根据权利要求1所述的一种汽车座椅用低气味、低散发TDI聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、按比例将催化剂、表面活性剂、全水发泡剂及去离子水与聚醚多元醇混合形成B料；
B、以TDI作为A料，按照产品要求设计异氰酸指数并计算B料与A料比例；
C、为保持良好泡沫起升熟化状态和泡沫整体性能，异氰酸根指数使用范围控制在70～110之间，泡沫成品密度控制在30kg/m3～60kg/m3之间；
D、在机械浇注或机械搅拌下进行快速混合搅拌并浇注至固定模腔内进行发泡，模腔温度保持在40℃～70℃。
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| CN202111436204.6A Pending CN114230745A (zh) | 2021-11-29 | 2021-11-29 | 一种汽车座椅用低气味、低散发tdi聚氨酯泡沫材料及其制备方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN114230745A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115584010A (zh) * | 2022-11-02 | 2023-01-10 | 苏州普耀光电材料有限公司 | 一种提升pur高回弹泡沫耐湿热老化性能的方法 |
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-
2021
- 2021-11-29 CN CN202111436204.6A patent/CN114230745A/zh active Pending
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