用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于高分子材料【技術領域】，具體涉及一種用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料及其制備方法。由A組分和B組分組成，A組分：聚醚多元醇、聚合物多元醇、丙烯酸酯、擴鏈劑、發泡劑、泡沫穩定劑、開孔劑、催化劑，B組分：聚醚多元醇、異氰酸酯、小分子醇。本發明組合料不含TDI、重金屬催化劑、141B等有毒物質或污染物質，揮發性低，環保，模溫低；得到的制品表面平整性、耐用性較好，表層皮革和內層泡沫之間的粘合能力比較強、缺陷少。
【專利說明】用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料【技術領域】，具體涉及一種用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發 泡組合料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氨酯發泡座椅材料應用的非常廣泛，在常用的交通工具如自行車、電動車、汽車 等上都有非常大的應用。但是目前市場上用的聚氨酯座椅材料，一般都是先做好泡沫芯材， 然后在外面包一層皮革，有的甚至還要在泡沫和皮革之間涂一層膠水，以便于表層和內層 之間的粘合。不僅工藝復雜，制品的平整性、耐用性較差；而且表層皮革和內層芯材的結合 也不是很牢固，很容易裂開。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，不含有毒物 質或污染物質，揮發性低，環保，模溫低；本發明同時提供了用于吸塑座椅的環保型聚氨酯 發泡組合料的制備方法，科學合理、成本低、簡單易實施、無三廢。
[0004] 本發明所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，由A組分和B組分組成， 以重量份數計：
[0005] A 組分：
[0006] 聚S*多元醇 40-65扮 聚介物多元靜 20-45份 丙烯酸酯 3-8份 擴鏈劑 〗-3份 發泡劑 2.5-3.8份 泡沫穩記劑 0.5-1.2份 開孔劑 1-5份 催化劑 0.4-0.8份
[0007] B 組分：
[0008] 聚醚多元醇15-30份
[0009] 異氰酸酯 20-80份
[0010] 小分子醇 1-5份
[0011] 將A組分與B組分按100 :30-55的重量比例混合，用于吸塑座椅的制備。
[0012] 所述的A組分中聚醚多元醇為高伯羥基含量、低不飽和度聚醚多元醇，數均分子 量8000-12000,官能度2-3,伯羥基質量含量彡80%，不飽和度< 0.010meq/g ;優選黎明化 工設計研究院有限公司的LM390H。
[0013] 所述的A組分中聚合物多元醇為丙烯腈接枝改性的聚醚多元醇，數均分子量 6000-8000,官能度2-3,伯羥基質量含量彡65%，不飽和度< 0. 010meq/g ;優選黎明化工設 計研究院有限公司的LM220H。
[0014] 所述的A組分中發泡劑為水。
[0015] 所述的A組分中丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯或 甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或幾種，優選丙烯酸羥乙酯。
[0016] 所述的A組分中擴鏈劑為乙二醇、丙二醇、1、4_ 丁二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙 二醇、二乙醇胺、1. 6己二醇或液體莫卡中的一種或幾種，優選一縮二丙二醇。
[0017] 所述的A組分中泡沫穩定劑為聚硅氧烷-氧化烯烴嵌段共聚物；優選邁圖的 L-3150(市售產品）。
[0018] 所述的A組分中催化劑為三亞乙基二胺（A-33)、雙（二甲氨基乙基）醚（A-1)或 復合胺類催化劑中的一種或幾種，優選邁圖的A-33、A-1和復合胺類催化劑A300。
[0019] 所述的A組分中開孔劑為高不飽和度聚醚多元醇，數均分子量4000-8000,官能度 2-3,伯羥基質量含量彡60%，1. 000meq/g彡不飽和度彡0. 100meq/g ;優選藍星東大化工有 限公司的DK-12。
[0020] 所述的B組分中異氰酸酯為純MDI、碳化二亞胺改性MDI和聚醚改性MDI，優選巴 斯夫的純MDI，萬華的液化MDI、MDI-50。
[0021] 所述的B組分中聚醚多元醇為數均分子量為6000-8000,官能度2,不飽和度 < 0. 008meq/g，伯羥基質量含量在75%以上的聚醚多元醇；優選山東藍星東大化工有限公 司產品EP-3600。
[0022] 所述的B組分中小分子醇為1、4- 丁二醇、1，3-丙二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二 醇、1，3-戊二醇中的一種或幾種，優選一縮二乙二醇。
[0023] 本發明所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料的制備方法，步驟如下：
[0024] A組分：先將聚醚多元醇、聚合物多元醇投入應釜中攪拌，然后依次加入計量好的 擴鏈劑、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、開孔劑、丙烯酸酯，在室溫條件下，轉速為60-100轉/ 分鐘，攪拌〇. 5-1小時，取樣進行發泡實驗；乳白時間為6-12S，凝膠時間為40-65S，脫粘時 間為68-120,不塌泡，泡孔細膩，即得A組份合格產品；
[0025] B組分：將聚醚多元醇置于反應釜中，升溫至100-1KTC，- 0. 06- - 0. 09MPa真 空脫水1. 5-2小時，然后降溫至30-50°C，加入純MDI、聚醚改性MDI和小分子醇，升溫至 80-85°C下保溫反應1. 5-2小時，然后加入碳化二亞胺改性MDI，攪拌0. 5-1小時，取樣檢 測，-NC0的質量含量達到15-30%，降溫至40-60°C出料，密封保存。
[0026] 聚氨酯吸塑座椅利用發泡過程中聚氨酯的流動性以及其自身的粘合能力，將表層 皮革和泡沫芯材粘合起來，形成座椅制品。本發明充分利用聚氨酯和丙烯酸酯類流動性好 和粘合力強的特性，制品的表面平整性、耐用性較好，表層皮革和內層泡沫之間的粘合能力 比較強、缺陷少。可廣泛應用于汽車座椅、電動車座椅、自行車座椅等，是未來聚氨酯座椅組 合料的發展方向。此外，本發明還采用了改性MDI體系，具有模溫低、工藝寬容度高、所得制 品氣味低等優點，是一種健康環保的新型材料。
[0027] 本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：
[0028] 本發明組合料不含TDI、重金屬催化劑、141B等有毒物質或污染物質，揮發性低， 環保，模溫低；得到的制品表面平整性、耐用性較好，表層皮革和內層泡沫之間的粘合能力 比較強、缺陷少。
【具體實施方式】
[0029] 以下結合實施例對本發明做進一步描述。
[0030] 實施例1
[0031] A 組份：
[0032] LM390H 55 kg LM220H 32 kg 內烯酸衧乙* 4 kg + -縮：W :醇 2 kg DK-12 2 kg L-3 I 50 n.9 kg A-1 0.15 kg A-33 0.25 kg A300 0.1 l<g H20 3.6 kg
[0033] B 組分：
[0034] EP3600 25 kg
[0035] 一縮'-------:乙'-------2 kg 純MD丨 40 kg MDI-50 8 kg 液化 MDI 25 kg
[0036] A組份：稱取55kg的LM390H，32kg的LM220H，4kg的丙烯酸羥乙酯投入反應釜中攪 拌，然后分別依次加入2kg的DK-12,0· 9kg的L-3150, 3kg的一縮二丙二醇，0· 15kg的A-1， 0. 25kg的A-33,0. lkg的A300,3. 6kg的H20,于室溫下攪拌混合1小時后，取樣進行檢驗， 乳白時間為8S，凝膠時間為55S，脫粘時間為90S，不塌泡，泡孔細膩，即得A組份合格產品。
[0037] B組份：取25kg EP-3600置于反應釜中，升溫至100?110°C下真空（-0. 09MPa左 右）脫水1. 5?2小時，然后降溫至30?50°C，加入40kg純MDI、8kg MDI-50和2kg -縮 二乙二醇，緩慢升溫至80?85°C下保溫反應1?1. 5小時，然后加入25kg液化MDI，攪拌 0. 5小時，取樣檢測，-NC0的質量含量達到21. 3±0. 2%，降溫至40°C出料，密封保存。
[0038] 所需模具擦好脫模劑，接著將皮革放入模具內，然后放入硫化機內加熱，備用。
[0039] 使用時，將A組份和B組份溫度維持在20?25°C，A、B料按100:48的重量比快速 混合均勻，放入硫化機內加壓硫化，模溫50-55°C，5min后開模即得。
[0040] 實施例2
[0041] A 組份：
[0042] LM390H 57 kg LM220H 25 kg W烯酸Μ乙WR 8 kg + -縮：內':酚 1.5 kg DK-I2 4 kg L-3150 0.9 kg A-l 0.2 kg A-33 0.4 kg A300 0.2 kg H20 2.8 kg
[0043] B 組分：
[0044] EP3600 30 kg -一縮二乙二醇 3 kg
[0045] 純 MM 45 kg 〇 kg 液化MD丨 13 kg
[0046] A組份：稱取57kg的LM390H，25kg的LM220H，8kg的丙烯酸羥乙酯投入反應釜中 攪拌，然后分別依次加入4kg的DK-12,0· 9kg的L-3150,1. 5kg的一縮二丙二醇，0· 2kg的 A-1，0. 4kg的A-33,0. 2kg的A300, 2. 8kg的H20,于室溫下攪拌混合1小時后，取樣進行檢 驗。乳白時間為6S，凝膠時間為42S，脫粘時間為69S，不塌泡，泡孔細膩，即得A組份合格產 品。
[0047] B組份：取30kg EP-3600置于反應釜中，升溫至100?1KTC下真空（-0. 09MPa左 右）脫水1. 5?2小時，然后降溫至30?50°C，加入45kg純MDI、9kg MDI-50和3kg -縮 二乙二醇，緩慢升溫至80?85°C下保溫反應1?1. 5小時，然后加入13kg液化MDI，攪拌 0. 5小時，取樣檢測，-NC0的質量含量達到18. 9±0. 2%，降溫至40°C出料，密封保存。 [0048] 所需模具擦好脫模劑，接著將皮革放入模具內，然后放入硫化機內加熱，備用。
[0049] 使用時，將A組份和B組分溫度維持在20?25°C，A、B料按100:53的重量比快速 混合均勻，放入硫化機內加壓硫化，模溫50-55°C，5min后開模即得。
[0050] 實施例3
[0051] A 組份：
[0052] LM390H 60 kg LM220H 28 kg 丙烯_羥乙? 4 kg -·縮:丙:醇 1 kg DK-12 2 kg L-3150 0.5 kg A-l 0.15 kg A-33 0.25 kg A300 0.3 kg H20 3.8 kg
[0053] B組分為：
[0054] EP3600 25 kg …縮.：乙.3 kg 純 MDI 45 kg
[0055] MD1， 7 kS 液化 MDI 20 kg
[0056] A組份：稱取60kg的LM390H，28kg的LM220H，4kg的丙烯酸投入反應釜中攪拌，然 后分別依次加入 2kg 的 DK-12,0· 5kg 的 L-3150, lkg 的一縮二乙二醇，0· 15kg 的 A-1，0· 25kg 的A-33,0. 3kg的A300, 3. 8kg的H20,于室溫下攪拌混合1小時后，取樣進行檢驗。乳白時 間為7S，凝膠時間為50S，脫粘時間為86S，不塌泡，泡孔細膩，，即得A組份合格產品。
[0057] B組份：取25kg EP-3600置于反應釜中，升溫至100?1KTC下真空（-0. 09MPa左 右）脫水1. 5?2小時，然后降溫至30?50°C，加入45kg純MDI、7kg MDI-50和3kg -縮 二丙二醇，緩慢升溫至80?85°C下保溫反應1?1. 5小時，然后加入20kg液化MDI，攪拌 0. 5小時，取樣檢測，-NC0的質量含量達到20. 4±0. 2%，降溫至40°C出料，密封保存。
[0058] 所需模具擦好脫模劑，接著將皮革放入模具內，然后放入硫化機內加熱，備用。
[0059] 使用時，將A組份和B組份溫度維持在20?25°C，A、B料按100:45的重量比快速 混合均勻，放入硫化機內加壓硫化，模溫50-55°C，5min后開模即得。
[0060] 實施例4
[0061] A 組份：
[0062] LM390H 42 kg LM220H 40 kg 內烯丨管M乙[ft 8 kg …縮.：W. 醇 2.5 kg DK-12 3 kg L-3150 1.0 kg A-l 0.17 kg A-33 0.33 kg A300 0.1 kg H20 2,9 kg
[0063] B 組分：
[0064] EP3600 20 kg .-縮 '.乙 1kg 純 MDI 60 kg MDI-5n 5 kg 液化 MDI 14 kg
[0065] A組份：稱取42kg的LM390H，40kg的LM220H，8kg的丙烯酸羥乙酯投入反應釜中 攪拌，然后分別依次加入3kg的DK-12,1. 0g的L-3150,2. 5kg的一縮二丙二醇，0· 17kg的 A-1，0. 33kg的A-33,0. lkg的A300,2. 9kg的H20,于室溫下攪拌混合1小時后，取樣進行檢 驗。乳白時間為9S，凝膠時間為57S，脫粘時間為95S，不塌泡，泡孔細膩，，即得A組份合格 產品。
[0066] B組份：取20kg EP-3600置于反應釜中，升溫至100?110°C下真空（-0. 09MPa左 右）脫水1. 5?2小時，然后降溫至30?50°C，加入60kg純MDI、5kg MDI-50和lkg -縮 二丙二醇，緩慢升溫至80?85°C下保溫反應1?1. 5小時，然后加入14kg液化MDI，攪拌 0. 5小時，取樣檢測，-NC0的質量含量達到24. 7±0. 2%，降溫至40°C出料，密封保存。
[0067] 所需模具擦好脫模劑，接著將皮革放入模具內，然后放入硫化機內加熱，備用
[0068] 使用時，將A組份和B組份溫度維持在20?25°C，A、B料按100:38的重量比快速 混合均勻，放入硫化機內加壓硫化，模溫50-55°C，5min后開模即得。
[0069] 實施例5
[0070] A 組份：
[0071] LM390H 53 kg LM220H 30 kg 閃烯_拎乙丨fi 7 kg .-縮.：內:W: 1 kg DK-I2 5 kg L-3150 1.1kg A-l 0,1 kg A-33 0,2 kg A300 0.1 kg H20 2.5 kg
[0072] B 組分：
[0073] EP3600 20 kg -一縮-:乙二醇 1kg 純 MDI 50 kg MDI-50 10 kg 液化 MDI 19 kg
[0074] A組份：稱取53kg的LM390H，30kg的LM220H，7kg的丙烯酸羥乙酯投入反應釜中攪 拌，然后分別依次加入5kg的DK-12,1. lkg的L-3150, lkg的一縮二丙二醇，0· lkg的A-1， 0. 2kg的A-33,0. lkg的A300, 2. 5kg的H20,于室溫下攪拌混合1小時后，取樣進行檢驗。乳 白時間為12S，凝膠時間為64S，脫粘時間為115S，不塌泡，泡孔細膩，即得A組份合格產品。
[0075] B組份：取20kg EP-3600置于反應釜中，升溫至100?110°C下真空（_0. 09MPa左 右）脫水1. 5?2小時，然后降溫至30?50°C，加入50kg純MDI、10kg MDI-50和lkg -縮 二丙二醇，緩慢升溫至80?85°C下保溫反應1?1. 5小時，然后加入19kg液化MDI，攪拌 0. 5小時，取樣檢測，-NC0的質量含量達到23. 9±0. 2%，降溫至40°C出料，密封保存。
[0076] 所需模具擦好脫模劑，接著將皮革放入模具內，然后放入硫化機內加熱，備用
[0077] 使用時，將A組份和B組份溫度維持在20?25°C，A、B料按100:33的重量比快速 混合均勻，放入硫化機內加壓硫化，模溫50-55°C，5min后開模即得。
[0078] 實施例6
[0079] A 組份：
[0080] LM390H 45 kg LM220H 40 kg +內'烯酸羥乙酷 6 kg '?縮乂 W 乂醇 3 kg DK-12 I kg L-3150 0.7 kg A-l 0.2 kg A-33 0.4 kg A300 0.1 kg H20 3.6 kg
[0081] B 組分：
[0082] EP3600 19 kg '.縮乙.?. 1 kg 純 MDI 61 kg MDI-50 10 kg 液化MD〗 9 kg
[0083] A組份：稱取45kg的LM390H，40kg的LM220H，6kg的丙烯酸羥乙酯投入反應釜中攪 拌，然后分別依次加入lkg的DK-12,0. 7kg的L-3150,3kg的一縮二丙二醇，0· 2kg的A-1， 0. 4kg的A-33,0. lkg的A300, 3. 6kg的H20,于室溫下攪拌混合1小時后，取樣進行檢驗。乳 白時間為9S，凝膠時間為55S，脫粘時間為95S，不塌泡，泡孔細膩，即得A組份合格產品。
[0084] B組份：取19kg EP-3600置于反應釜中，升溫至100?11(TC下真空（_0. 09MPa) 脫水L 5?2小時，然后降溫至30?50°C，加入61kg純MDI、10kg MDI-50和lkg -縮二丙 二醇，緩慢升溫至80?85°C下保溫反應1?1. 5小時，然后加入9kg液化MDI，攪拌0. 5小 時，取樣檢測，-NC0的質量含量達到24. 6±0. 2%，降溫至40°C出料，密封保存。
[0085] 所需模具擦好脫模劑，接著將皮革放入模具內，然后放入硫化機內加熱，備用。
[0086] 使用時，將A組份和B組份溫度維持在20?25°C，A、B料按100 :55的重量比快 速混合均勻，放入硫化機內加壓硫化，模溫50-55°C，5min后開模即得。
[0087] 實施例1-6所得吸塑座椅性能見表1。
[0088] 表1實施例1-6所得吸塑座椅性能
[0089]
【權利要求】
1. 一種用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，由A組分和B組分組成，其特征在于 以重量份數計： A組分： 聚_+寥元醇 40-65份 聚合物多元醇 20-45份 W烯酸ft 3-8份 忙鏈劑 1-3份 發泡劑 2.5-3.8份 泡沫穩記劑 0.5-1,2份 開孔劑 1-5份 催化劑 0.4-0.8份 B組分： 聚醚多元醇15-30份 異氰酸酯 20-80份 小分子醇 1_5份 將A組分與B組分按100 :30-55的重量比例混合，用于吸塑座椅的制備。
2. 根據權利要求1所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，其特征在于所述 的A組分中聚醚多元醇為高伯羥基含量、低不飽和度聚醚多元醇，數均分子量8000-12000， 官能度2-3,伯羥基質量含量> 80%，不飽和度彡0. OlOmeq/g ;A組分中聚合物多元醇為丙 烯腈接枝改性的聚醚多元醇，數均分子量6000-8000,官能度2-3,伯羥基質量含量> 65%， 不飽和度< 〇· 〇l〇meq/g。
3. 根據權利要求1所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，其特征在于所述 的A組分中發泡劑為水；A組分中丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥 丙酯或甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或幾種。
4. 根據權利要求1所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，其特征在于所 述的A組分中擴鏈劑為乙二醇、丙二醇、1、4_ 丁二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、二乙醇 胺、1. 6己二醇或液體莫卡中的一種或幾種。
5. 根據權利要求1所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，其特征在于所述 的A組分中泡沫穩定劑為聚硅氧烷-氧化烯烴嵌段共聚物；A組分中催化劑為三亞乙基二 胺、雙（二甲氨基乙基）醚或復合胺類催化劑中的一種或幾種。
6. 根據權利要求1所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，其特征在于所述 的A組分中開孔劑為高不飽和度聚醚多元醇，數均分子量4000-8000,官能度2-3,伯羥基質 量含量彡60%，1. 000meq/g彡不飽和度彡0· 100meq/g。
7. 根據權利要求1所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，其特征在于所述 的B組分中異氰酸酯為純MDI、碳化二亞胺改性MDI和聚醚改性MDI。
8. 根據權利要求1所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，其特征在于所述 的B組分中聚醚多元醇為數均分子量為6000-8000,官能度2,不飽和度彡0. 008meq/g，伯羥 基質量含量在75%以上的聚醚多元醇。
9. 根據權利要求1所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料，其特征在于所述 的B組分中小分子醇為1、4_ 丁二醇、1，3-丙二醇、一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、1，3-戊二 醇中的一種或幾種。
10. -種權利要求1-9任一所述的用于吸塑座椅的環保型聚氨酯發泡組合料的制備方 法，其特征在于步驟如下： A組分：先將聚醚多元醇、聚合物多元醇投入應釜中攪拌，然后依次加入計量好的擴鏈 齊U、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、開孔劑、丙烯酸酯，在室溫條件下，轉速為60-100轉/分 鐘，攪拌〇. 5-1小時，取樣進行發泡實驗；乳白時間為6-12S，凝膠時間為40-65S，脫粘時間 為68-120,不塌泡，泡孔細膩，即得A組份合格產品； B組分：將聚醚多元醇置于反應釜中，升溫至100-1KTC，- 0. 06- - 0. 09MPa真空脫水 1. 5-2小時，然后降溫至30-50°C，加入純MDI、聚醚改性MDI和小分子醇，升溫至80-85°C下 保溫反應1. 5-2小時，然后加入碳化二亞胺改性MDI，攪拌0. 5-1小時，取樣檢測，-NCO的質 量含量達到15-30%，降溫至40-60°C出料，密封保存。
【文檔編號】C08L75/08GK104151524SQ201410397806
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】李健, 孫清峰, 郭永生, 尹玉鵬, 牛富剛, 欒森 申請人:山東一諾威聚氨酯股份有限公司