CN119192519B - 一种粘弹性聚氨酯泡沫及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚氨酯泡沫材料技术领域,提供一种粘弹性聚氨酯泡沫及其制备方法和应用,采用本发明的制备方法制备粘弹性聚氨酯泡沫,具有快熟化、生产效率高的特点,同时能兼顾获得低密度和良好物理性能的粘弹性聚氨酯泡沫,能够满足汽车隔音垫泡沫技术要求。所述制备方法通过使包括异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯的物料反应得到所述粘弹性聚氨酯泡沫;其中,所述异氰酸酯反应性组分包括聚醚多元醇组合物和发泡剂;所述聚醚多元醇组合物包括聚醚多元醇A1和聚醚多元醇A2;所述聚醚多元醇A1的用量为25~65质量份,所述聚醚多元醇A2的用量为30~70质量份,所述发泡剂的用量为3~6质量份。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨酯泡沫材料技术领域,具体涉及一种粘弹性聚氨酯泡沫及其制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯泡沫目前被广泛地应用于汽车、高铁、飞机等交通工具中。通常被用于制备汽车地毯、前围、衣帽架和备胎垫等零部件,除了对汽车内饰起到装饰作用外,还起到吸音降噪、减震等效果,同时提高了汽车内部舒适。随着汽车行业轻量化、智能化、舒适性和安全环保的发展需要,传统的高回弹聚氨酯海绵已不能满足当前舒适性的要求,粘弹性聚氨酯泡沫有着更好的吸能、减震和吸音的效果,可以大大提高汽车的舒适性。
中国专利CN1257203C公开了一种粘弹性聚氨酯泡沫,其采用3官能度、EO含量75%wt%、羟值42mgKOH/g的聚醚A,3官能度、EO含量28%wt%、羟值28mgKOH/g的聚醚B和PEG-200为主原料,所制备的泡沫性能存在明显缺陷,比如密度高,撕裂强度低和拉伸强度低。
中国专利申请CN116239746A公开了一种粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,说明了粘弹性聚氨酯泡沫在吸音性能方面相对高回弹聚氨酯泡沫有明显优势,但其制备工艺也存在熟化慢的明显缺陷,导致生产效率低,成本增加,同时也未指出所制备泡沫的具体性能。
中国专利CN1175020C公开了一种粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,其所制备的泡沫只有在密度65kg/m3以上,泡沫的拉伸强度和撕裂强度才能满足汽车零部件的要求,同时导致生产成本大大增大,无法满足实际生产需要。
中国专利申请CN115803355A公开了一种改善声学性能的聚氨酯泡沫,但其泡沫密度小于25kg/m3,且泡沫拉伸强度和断裂伸长率很低,很明显属于一种半硬质聚氨酯泡沫,远远无法满足汽车隔音垫的技术要求。
因此,需要开发一种粘弹性聚氨酯泡沫的制备技术,以期望能够同时满足汽车隔音垫泡沫等汽车零部件的技术要求(例如拉伸强度≥90kPa,断裂伸长率≥90%,撕裂强度≥1.7 N/cm等)和所需熟化时间短以提高生产效率的要求。
发明内容
针对现有技术存在的至少一种不足,本发明提供一种粘弹性聚氨酯泡沫及其制备方法和应用,采用本发明的制备方法制备粘弹性聚氨酯泡沫,具有快熟化、生产效率高的特点,同时能兼顾获得低密度和良好物理性能的粘弹性聚氨酯泡沫,能够满足汽车隔音垫泡沫技术要求。
本发明为达到其目的,提供如下技术方案:
本发明提供一种粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,通过使包括异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯的物料反应得到所述粘弹性聚氨酯泡沫;其中,所述异氰酸酯反应性组分包括聚醚多元醇组合物和发泡剂;
所述聚醚多元醇组合物包括聚醚多元醇A1和聚醚多元醇A2;
所述聚醚多元醇A1和聚醚多元醇A2的羟值分别为24~42mgKOH/g;基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量分别为≥80wt%;
所述聚醚多元醇A1的平均官能度为3-4,为以环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体并以环氧乙烷封端的聚醚多元醇,基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体的占比为50~90wt%;
所述聚醚多元醇A2的平均官能度为3-4,为以环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体并以环氧乙烷封端的聚醚多元醇,基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体占比为20~50wt%;
所述异氰酸酯反应性组分中,所述聚醚多元醇A1的用量为25~65质量份,所述聚醚多元醇A2的用量为30~70质量份,所述发泡剂的用量为3~6质量份。
优选地,所述聚醚多元醇A1的羟值为28~42 mgKOH/g;基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体的占比为70~90wt%;基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量为≥85wt%;
所述聚醚多元醇A2的羟值为24~35 mgKOH/g;基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体的占比为20~40wt%;基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量为≥85wt%。
优选地,所述聚醚多元醇A1以官能度为3的醇类化合物、官能度为4的醇类化合物中的一种或多种为起始剂。
和/或,所述聚醚多元醇A2以官能度3的醇类化合物、官能度为4的醇类化合物中的一种或多种为起始剂。
优选地,所述聚醚多元醇A1的所述起始剂为甘油、三羟甲基丙烷或季四戊醇中的一种或多种;
和/或,所述聚醚多元醇A2的所述起始剂为甘油、三羟甲基丙烷或季四戊醇中的一种或多种。
优选地,所述异氰酸酯反应性组分中,聚醚多元醇A1的用量为30~60质量份,所述聚醚多元醇A2的用量为40~65份,所述发泡剂的用量为3.5~5.5质量份。
优选地,所述异氰酸酯反应性组分中还包括0.1~1.5质量份的催化剂和0.2~1.5质量份的表面活性剂;
和/或,所述异氰酸酯反应性组分和所述异氰酸酯的质量比为100:30~70;
和/或,所述异氰酸酯的NCO含量为24~32wt%。
一些实施方式中,所述异氰酸酯选自多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇改性的异氰酸酯预聚体中的一种或多种;
和/或,所述发泡剂选自水、CO2、烷烃类发泡剂、含氯发泡剂、含氟发泡剂中的一种或多种;
和/或,所述催化剂选自胺类催化剂和有机金属类催化剂中的一种或多种。
进一步地,所述粘弹性聚氨酯泡沫的制备步骤包括:
将所述异氰酸酯反应性组分的各原料混合均匀得到第一混料,将所述第一混料与所述异氰酸酯混合得到第二混料,将所述第二混料转移至模具中进行发泡反应;
优选地,所述第一混料和所述异氰酸酯在20~40℃下进行混合;
优选地,所述发泡反应的时间为60-100s;
优选地,所述模具的温度为50-80℃。
本发明还提供一种采用上文所述的制备方法制得的粘弹性聚氨酯泡沫。
本发明还提供上文所述的粘弹性聚氨酯泡沫在制备汽车零部件中的应用,所述汽车零部件包括汽车隔音垫;
或者,所述汽车零部件包括汽车地毯、前围、轮罩、衣帽架和备胎垫中的一种或多种。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果:
采用本发明的方法制备粘弹性聚氨酯泡沫,具有快熟化的特点,而且能够兼顾得到综合性能良好的特别适用于生产汽车隔音垫的粘弹性聚氨酯泡沫,所得泡沫材料能够兼顾合适的低密度,以及兼顾良好的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和损耗因子,例如,能获得密度为50~80 kg/m3,拉伸强度≥90kPa,延伸率≥90%,撕裂强度≥1.7N/cm,损耗因子为0.25~0.7的粘弹性聚氨酯泡沫。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文可能使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明一方面提供一种粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,通过使包括异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯的物料反应得到所述粘弹性聚氨酯泡沫;其中,所述异氰酸酯反应性组分包括聚醚多元醇组合物和发泡剂;
所述聚醚多元醇组合物包括聚醚多元醇A1和聚醚多元醇A2;
所述聚醚多元醇A1和聚醚多元醇A2的羟值分别为24~42mgKOH/g;所述聚醚多元醇A1和聚醚多元醇A2中,基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量分别为≥80wt%;
所述聚醚多元醇A1的平均官能度为3-4,且为以环氧丙烷(PO)和环氧乙烷(EO)为聚合单体并以环氧乙烷封端的聚醚多元醇,基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体的占比为50~90wt%;
所述聚醚多元醇A2的平均官能度为3-4,且为以环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体并以环氧乙烷封端的聚醚多元醇,基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体的占比为20~50wt%;
所述异氰酸酯反应性组分中,所述聚醚多元醇A1的用量为25~65质量份,所述聚醚多元醇A2的用量为30~70质量份,所述发泡剂的用量为3~6质量份。
本发明采用包括上述用量范围的聚醚多元醇A1、聚醚多元醇A2和发泡剂作为异氰酸酯反应性组分与异氰酸酯反应制备粘弹性聚氨酯泡沫,具有快固化特性,而且所得粘弹性聚氨酯泡沫兼具低密度和良好的物理机械性能,能够满足汽车前围、地毯等隔音垫生产需求,提高生产效率和降低成本。
优选实施方式中,所述聚醚多元醇A1的羟值为28~42 mgKOH/g;基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体占比为70~90%;基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量为≥85wt%;
所述聚醚多元醇A2的羟值为24~35 mgKOH/g;基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体占比为20~40%;基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量为≥85wt%。
优选地,所述聚醚多元醇A1以官能度为3的醇类化合物、官能度为4的醇类化合物中的一种或多种为起始剂;优选地,所述聚醚多元醇A2以官能度3的醇类化合物、官能度为4的醇类化合物中的一种或多种为起始剂。进一步优选地,所述聚醚多元醇A1的所述起始剂为甘油、三羟甲基丙烷或季四戊醇中的一种或多种;所述聚醚多元醇A2的所述起始剂为甘油、三羟甲基丙烷或季四戊醇中的一种或多种。上述聚醚多元醇A1、A2可以采用本领域已知的满足上述要求的市售原料,或者可以采用本领域已知的聚醚制备工艺制备得到。
优选实施方式中,所述异氰酸酯反应性组分中,聚醚多元醇A1的用量为30~60质量份,所述聚醚多元醇A2的用量为40~65份,所述发泡剂的用量为3.5~5.5质量份。采用优选的用量范围,利于更好地兼顾较快的熟化效率和更佳的泡沫材料综合性能,例如能得到密度50~80 kg/m3、拉伸强度≥100 kPa、断裂伸长率≥100%、撕裂强度≥1.8 N/cm、损耗因子为0.3~0.7的泡沫材料。
进一步地,所述异氰酸酯反应性组分中还包括0.1~1.5质量份的催化剂和0.2~1.5质量份的表面活性剂;优选地,所述催化剂的用量为0.2~1.0质量份,所述表面活性剂的用量为0.3~1.0。
一些实施方式中,所述异氰酸酯反应性组分和所述异氰酸酯的质量比为100:30~70,优选100:45~65。进一步地,所述异氰酸酯的NCO基团的当量数与异氰酸酯反应性组分中活性基团的当量数的比(即异氰酸酯指数)为60-82。
优选地,所述异氰酸酯的NCO含量为24~32wt%。所述异氰酸酯可以选自任意已知的异氰酸酯、改性异氰酸酯、异氰酸酯类预聚物中的一种或多种。作为优选实施方式中,所述异氰酸酯优选选自多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇改性的异氰酸酯预聚体中的一种或多种。本发明文中所述的多苯基甲烷多异氰酸酯,均指官能度大于等于3的多苯基甲烷多异氰酸酯的混合物。其中,多元醇改性的异氰酸酯预聚体为聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成的NCO封端的聚合物。一些示例中,异氰酸酯采用多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇改性的异氰酸酯预聚体的混合物,例如,多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇改性的异氰酸酯预聚体的质量比为(20-30):(20-30):(30-45):(3-10);可采用市售的相应原料,例如但不限于万华WANNATE8038、WANNATE 8038K、万华WANNATE 8019等中的一种或多种。一些示例中,异氰酸酯采用多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物,例如,多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为(15-20):(30-40):(40-50),可采用市售的相应原料,例如但不限于WANNATE8122、WANNATE 8120等中的一种或多种。
所述发泡剂可以为化学发泡剂和/或物理发泡剂,一些实施方式中,所述发泡剂选自但不限于水、CO2、烷烃类发泡剂、含氯发泡剂、含氟发泡剂等中的一种或多种,其中,所述烷烃类发泡剂的实例例如丁烷、正戊烷、环戊烷和异戊烷等中的一种或多种;所述含氯发泡剂、含氟发泡剂例如二氯氟乙烷、五氟丙烷、五氟丁烷、二氯甲烷等中的一种或多种。作为优选实施方式,所述发泡剂优选选自水、CO2、二氯氟乙烷、丁烷、正戊烷、环戊烷和异戊烷中的一种或多种,更优选所述发泡剂为水。
一些实施方式中,所述催化剂选自胺类催化剂和有机金属类催化剂中的一种或多种。具体地,所述胺类催化剂例如选自但不限于双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基双氨乙基醚、二甲氨基丙胺、N,N’-二甲基乙醇胺、双(3-二甲胺基丙基)胺基异丙醇、四甲基二丙烯三胺、五甲基二乙烯三胺和三乙烯二胺中的一种或多种。具体地,所述有机金属类催化剂例如选自但不限于对异氰酸酯-羟基之间的反应具有催化活性的金属烷基化合物和金属羧酸盐中的一种或多种,例如该类金属包括但不限于如铅、锡、钛、锑、汞等中的一种或多种,其实例包括但不限于辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡等中的一种或多种。作为优选实施方式中,所述催化剂优选选自二甲氨基丙胺、N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基双氨乙基醚、双(3-二甲胺基丙基)胺基异丙醇和四甲基二丙烯三胺中的一种或多种。
所述表面活性剂可以采用本领域常用的类型,对此没有特别限制。表面活性剂可以通过制备获得,也可以通过商业途径获得。制备获得的方法可以按照本领域技术人员常用方法进行;从商业途径获得的表面活性剂,其实例包括但不限于江苏美思德化学股份有限公司的 M-8818LO、M-8805、M-7734LF2、M7771LF2等,赢创工业集团的B8870、B8002、B8715、B8734LF2等,陶氏化学的HR-8870、HR8871等。所述表面活性剂可以单独或者组合使用。
一些实施方式中,所述粘弹性聚氨酯泡沫的制备步骤包括:将所述异氰酸酯反应性组分的各原料混合均匀得到第一混料,将所述第一混料与所述异氰酸酯混合得到第二混料,将所述第二混料转移至模具中进行发泡反应,例如将所述第二混料快速注射到模具中进行发泡。优选地,所述第一混料和所述异氰酸酯在20~40℃下,优选在22~35℃下进行充分混合,得到第二混料。一些实施方式中,所述发泡反应的时间为60-100s,进一步例如为60-80s。优选地,所述模具的温度为50-80℃。
本发明所述制备步骤中,未作详细说明的具体制备参数和工艺等条件,均可采用本领域技术人员常用的制备参数和工艺。
本发明还提供一种采用上文所述的制备方法制得的粘弹性聚氨酯泡沫。一些示例中,制备的粘弹性聚氨酯泡沫模塑密度为50~80 kg/m3,拉伸强度≥100 kPa,延伸率大于等于100%,撕裂强度大于等于1.8 N/cm,损耗因子为0.3~0.7,适合在50~80℃的模具中发泡成型,具有高效的生产效率。
本发明还提供所述的粘弹性聚氨酯泡沫在制备汽车零部件中的应用,尤其适合用于汽车隔音垫的制备;具体地,所述汽车隔音垫例如但不限于汽车地毯、前围、轮罩、衣帽架和备胎垫中的一种或多种。
本发明使用简单的原料组成制备出粘弹性聚氨酯泡沫,具有优异的物理性能和阻尼性能,且具有低密度、快速固化特性,适用于汽车隔音垫零部件的生产工艺要求,更是有利于降低企业生产成本和提升汽车的舒适性。
为了便于理解本发明,下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。应当理解,下述实施例仅是为了更好的理解本发明,并不意味着本发明仅局限于以下实施例。
实施例中未注明具体实验步骤或条件之处,可按照本技术领域中相应的常规实验步骤的操作或条件进行即可。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
以下实施例和对比例中所用部分原料说明如下:
聚醚多元醇A1-1:以甘油为起始剂,环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体且环氧乙烷封端,环氧乙烷单体含量为环氧乙烷单体和环氧丙烷单体总量的75wt%,伯羟基含量85wt%(基于伯羟基和仲羟基总量),羟值33mgKOH/g,平均官能度为3;
聚醚多元醇A1-2:以甘油为起始剂,环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体且环氧乙烷封端,环氧乙烷单体含量为环氧乙烷单体和环氧丙烷单体总量的75wt%,伯羟基含量90wt%(基于伯羟基和仲羟基总量),羟值34mgKOH/g,平均官能度为3;
聚醚多元醇A1-3:以三羟甲基丙烷为起始剂,环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体且环氧乙烷封端,环氧乙烷单体含量为环氧乙烷单体和环氧丙烷单体总量的80wt%,伯羟基含量为85wt%(基于伯羟基和仲羟基总量),羟值28mgKOH/g,平均官能度为3;
聚醚多元醇A2-1:以甘油为起始剂,环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体且环氧乙烷封端,环氧乙烷单体含量为环氧乙烷单体和环氧丙烷单体总量的25wt%,伯羟基含量为85wt%(基于伯羟基和仲羟基总量),羟值26mgKOH/g,平均官能度为3;
聚醚多元醇A2-2:以甘油为起始剂,环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体且环氧乙烷封端,环氧乙烷单体含量为环氧乙烷单体和环氧丙烷单体总量的30wt%,伯羟基含量为88wt%(基于伯羟基和仲羟基总量),羟值30mgKOH/g,平均官能度为3;
聚醚多元醇A2-3:以三羟甲基丙烷为起始剂,环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体且环氧乙烷封端,环氧乙烷单体含量为环氧乙烷单体和环氧丙烷单体总量的40%,伯羟基含量为88wt%(基于伯羟基和仲羟基总量),羟值33mgKOH/g,平均官能度为3;
催化剂1:亨斯迈,二甲氨基丙胺;
催化剂2:亨斯迈,双(3-二甲胺基丙基)胺基异丙醇;
催化剂3:亨斯迈,N,N-二甲基-N,N-双(2-羟基丙基)-1,3-丙二胺;
催化剂4:亨斯迈,N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基双氨乙基醚;
表面活性剂1:赢创B8734LF2;
表面活性剂2:陶氏化学HR-8870;
异氰酸酯B1:多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇改性的异氰酸酯预聚体的混合物,NCO含量30wt%,市售,万华WANNATE 8038。
异氰酸酯B2:多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇改性的异氰酸酯预聚体的混合物,NCO含量26wt%,市售,万华WANNATE 8019。
异氰酸酯B3:多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物,NCO含量32wt%,市售,万华WANNATE 8122等。
组合聚醚(粘弹性聚氨酯泡沫):WANEFLEX 626体系,和WANEFLEX 621E体系,市售,万华。
检测方法说明:
聚氨酯泡沫的密度测试:采用的测试标准是ISO 845-2006;
拉伸强度测试、断裂伸长率测试:采用的测试标准是ISO 1798-2008;
撕裂强度测试:采用的测试标准是ISO 8067-2018;
杨氏模量和损耗因子测试:使用动态法杨氏模量及损耗因子测定仪,按照Z-Nr 1933 613.3标准测试。
实施例1-6
实施例1-6的制备步骤如下:
实施例1-6所用各原料及用量参见表1所示。
将计量的A组分的各原料在25℃下均匀混合,然后与25℃的计量的B组分充分混合,之后将混合物料注射到温度为65℃的模具中,进行反应发泡,各实施例的熟化时间(即模具内发泡反应的时间)参见表1所示,发泡完成后,打开模具取出泡沫,得到聚氨酯泡沫。
表1中各原料的用量均是以质量份来计算的。
表1实施例原料配比及测试结果
表2对比例原料配比及测试结果
注:聚醚多元醇WANNOL F3140,EO 含量80wt%(基于EO和PO总量),伯羟基含量50wt%(基于伯羟基和仲羟基总量),羟值42mgKOH/g;聚醚多元醇WANNOL F3135,EO含量16wt%(基于EO和PO总量),伯羟基含量87wt%(基于伯羟基和仲羟基总量),羟值35mgKOH/g。
根据上述实施例和对比例的结果可见,本发明实施例制备粘弹性聚氨酯泡沫,在兼顾快熟化(熟化时间在100s以内,甚至在80s以内)的情形下,能得到密度50~80 kg/m3、拉伸强度≥90 kPa、断裂伸长率≥90%、撕裂强度≥1.7 N/cm、损耗因子为0.25~0.7的综合性能较佳的粘弹性聚氨酯泡沫,该泡沫材料特别适合用于生产汽车隔音垫零部件。在对比例中,无法实现较高的熟化效率和良好的综合性能的平衡兼顾。在更佳的实施例1-6中,聚醚多元醇A1的用量为30~60质量份,聚醚多元醇A2的用量为40~65份,发泡剂的用量为3.5~5.5质量份,制备粘弹性聚氨酯泡沫不仅具有更高的熟化效率,而且能兼顾更佳的粘弹性聚氨酯泡沫综合性能,能得到密度50~80 kg/m3、拉伸强度≥100 kPa、断裂伸长率≥100%、撕裂强度≥1.8 N/cm、损耗因子为0.3~0.7的泡沫材料。
容易理解的,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并不意味着本发明仅局限于此。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,通过使包括异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯的物料反应得到所述粘弹性聚氨酯泡沫;其中,所述异氰酸酯反应性组分包括聚醚多元醇组合物、催化剂、表面活性剂和发泡剂;
所述聚醚多元醇组合物包括聚醚多元醇A1和聚醚多元醇A2;
所述聚醚多元醇A1和聚醚多元醇A2的羟值均为24~42mgKOH/g,基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量均≥80wt%;
所述聚醚多元醇A1的平均官能度为3-4,为以环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体并以环氧乙烷封端的聚醚多元醇,基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体的占比为50~90wt%;
所述聚醚多元醇A2的平均官能度为3-4,为以环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单体并以环氧乙烷封端的聚醚多元醇,基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体占比为20~40wt%;
所述异氰酸酯反应性组分中,所述聚醚多元醇A1的用量为25~65质量份,所述聚醚多元醇A2的用量为30~70质量份,所述发泡剂的用量为3~6质量份,所述催化剂的用量为0.1~1.5质量份,所述表面活性剂的用量为0.2~1.5质量份;
所述异氰酸酯反应性组分和所述异氰酸酯的质量比为100:30~70;所述异氰酸酯的NCO含量为24~32wt%。
2. 根据权利要求1所述的粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,所述聚醚多元醇A1的羟值为28~42 mgKOH/g;基于环氧乙烷和环氧丙烷单体总量,环氧乙烷单体的占比为70~90wt%;基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量为≥85wt%;
所述聚醚多元醇A2的羟值为24~35 mgKOH/g,基于伯羟基和仲羟基的总量,伯羟基的含量为≥85wt%。
3.根据权利要求1所述的粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,所述聚醚多元醇A1以官能度为3的醇类化合物、官能度为4的醇类化合物中的一种或多种为起始剂;
和/或,所述聚醚多元醇A2以官能度3的醇类化合物、官能度为4的醇类化合物中的一种或多种为起始剂。
4.根据权利要求3所述的粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,所述聚醚多元醇A1的所述起始剂为甘油、三羟甲基丙烷或季四戊醇中的一种或多种;
和/或,所述聚醚多元醇A2的所述起始剂为甘油、三羟甲基丙烷或季四戊醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,所述异氰酸酯反应性组分中,聚醚多元醇A1的用量为30~60质量份,所述聚醚多元醇A2的用量为40~65份,所述发泡剂的用量为3.5~5.5质量份。
6.根据权利要求1-4任一项所述的粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,所述异氰酸酯选自多苯基甲烷多异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇改性的异氰酸酯预聚体中的一种或多种;
和/或,所述发泡剂选自水、CO2、烷烃类发泡剂、含氯发泡剂、含氟发泡剂中的一种或多种;
和/或,所述催化剂选自胺类催化剂和有机金属类催化剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1-4任一项所述的粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,所述粘弹性聚氨酯泡沫的制备步骤包括:
将所述异氰酸酯反应性组分的各原料混合均匀得到第一混料,将所述第一混料与所述异氰酸酯混合得到第二混料,将所述第二混料转移至模具中进行发泡反应;
所述第一混料和所述异氰酸酯在20~40℃下进行混合;
所述发泡反应的时间为60-100s;
所述模具的温度为50-80℃。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的粘弹性聚氨酯泡沫。
9.权利要求8所述的粘弹性聚氨酯泡沫在制备汽车零部件中的应用,所述汽车零部件包括汽车隔音垫;
或者,所述汽车零部件包括汽车地毯、前围、轮罩、衣帽架和备胎垫中的一种或多种。
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