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1、(10)申请公布号 CN 103724590 A (43)申请公布日 2014.04.16 CN 103724590 A (21)申请号 201310612648.X (22)申请日 2013.11.27 C08G 18/76(2006.01) C08G 18/48(2006.01) C08J 9/08(2006.01) C08L 75/08(2006.01) C08G 101/00(2006.01) (71)申请人 余姚市吴兴铜业有限公司 地址 315400 浙江省宁波市余姚市阳明街道 粱堰村 (72)发明人 毛秧群 (54) 发明名称 一种汽车坐垫用软质聚氨酯泡沫 (57) 摘要 本发明提。
2、供一种新型汽车坐垫用聚氨酯泡沫 材料。其是使多元醇组合物与聚异氰酸酯在催化 剂、 发泡剂、 匀泡剂、 阻燃剂存在的条件下， 反应得 到的软质聚氨酯泡沫材料。其优化了聚氨酯发泡 材料的原料组分， 通过各原料成分的相互配合， 获 得了低密度、 同时兼具优异的振动特性和透气性 能且使用安全的新型聚氨酯泡沫材料。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103724590 A CN 103724590 A 1/1 页 2 1. 一种新型聚氨酯泡沫材料， 其是使多元醇组合。
3、物与聚异氰酸酯在催化剂、 发泡剂、 匀 泡剂、 阻燃剂存在的条件下， 反应得到的软质聚氨酯泡沫材料， 其特征在于 ： 所述的多元醇组合物由 （A） 聚乙二醇 - 聚酯嵌段共聚物、（B） 环氧乙烷 - 环氧丙烷嵌 段共聚物、（C） 聚乙二醇组成， 并且以 100 重量份多元醇组合物计，（A） 聚乙二醇 - 聚酯嵌段 共聚物为 40-50 份，（B） 环氧乙烷 - 环氧丙烷嵌段共聚物为 40-50 份，（C） 聚乙二醇为 5-10 份 ； 所述的 （A） 聚乙二醇-聚酯嵌段共聚物中， 平均官能团数为3-4， 羟基值为40-50mgKOH/ g， 聚酯嵌段的重量含量为 25-35% ； 所述的 （B。
4、）环氧乙烷 - 环氧丙烷嵌段共聚物中， 平均官能团数为 2-3， 羟基值为 100-200mgKOH/g， 环氧乙烷的重量含量为 30-40% ； 所述的 （C） 聚乙二醇中， 平均官能团数为 3-4， 羟基值为 400-500mgKOH/g ； 所述的聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯 （D） 和二苯基甲烷二异氰酸酯 （E） 混合而成， 其 中甲苯二异氰酸酯的重量含量为 30-50%， NCO 基与活性氢基当量比为 0.8-1.0， 并且以 100 重量份多元醇组合物计， 聚异氰酸酯化合物为 100-120 份 ； 所述的催化剂为辛酸亚锡， 并且以 100 重量份多元醇组合物计， 辛酸亚锡为 0.5。
5、-1.5 份 ； 所述的发泡剂为水， 并且以 100 重量份多元醇组合物计， 水为 4-6 份 ； 所述的匀泡剂为聚硅氧烷表面活性剂， 并且以 100 重量份多元醇组合物计， 聚硅氧烷 表面活性剂为 0.5-1 份 ； 所述的阻燃剂为缩合磷酸酯 （F） 和三聚氰胺树脂 （G） 的混合物， 其中二者的比例为 2:3， 并且以 100 重量份多元醇组合物计， 阻燃剂为 10-15 份。 2.根据权利要求1所述的一种新型聚氨酯泡沫， 其特征在于 ： 100重量份所述多元醇组 合物由 48 份 （A） 聚乙二醇 - 聚酯嵌段共聚物、 45 份 （B） 环氧乙烷 - 环氧丙烷嵌段共聚物和 7 份 （C）。
6、 聚乙二醇组成。 3. 根据权利要求 1 所述的一种新型聚氨酯泡沫， 其特征在于 ： 以 100 重量份多元醇组 合物计， 所述的聚异氰酸酯化合物为 110 份。 4. 根据权利要求 1 所述的一种新型聚氨酯泡沫， 其特征在于 ： 所述的甲苯二异氰酸酯 的为 2,4- 甲苯二异氰酸酯和 2,6- 甲苯二异氰酸酯混合物， 且二者的比例为 2:1。 5. 根据权利要求 1 所述的一种新型聚氨酯泡沫， 其特征在于 ： 以 100 重量份多元醇组 合物计， 所述的水为 5 份。 6. 根据权利要求 1 所述的一种新型聚氨酯泡沫， 其特征在于 ： 所述的聚硅氧烷表面活 性剂为 L626 型硅油与 L59。
7、8 型硅油的混合物， 且以 100 重量份多元醇组合物计， L626 型硅 油为 0.02-0.05 份。 7. 根据权利要求 1 所述的一种新型聚氨酯泡沫， 其特征在于 ： 以 100 重量份多元醇组 合物计， 所述的阻燃剂为 12 份。 权 利 要 求 书 CN 103724590 A 2 1/4 页 3 一种汽车坐垫用软质聚氨酯泡沫 技术领域 0001 本发明涉及汽车配件的技术领域， 特别是提供一种汽车坐垫用软质聚氨酯泡沫材 料。 背景技术 0002 众所周知， 软质聚氨酯泡沫材料是使用多异氰酸酯和高分子量的、 能不异氰酸酯 反应的化合物在发泡剂的存在下起反应得到的。 而软质聚氨酯泡沫材。
8、料因其优异的缓冲性 能而被广泛应用于汽车坐垫的生产制备中。 0003 随着汽车工业水平地丌断发展和人们对于汽车品质提高的丌断追求， 对于汽车配 件材料的要求也日益提高。而对于汽车坐垫而言， 出于车辆驾驶经济性以及驾驶人员和坐 乘人员安全、 舒适等多方面的考虑， 对于作为坐垫原材料的软质聚氨酯泡沫材料提出了多 方面的要求， 例如， 首先， 要求其具有尽可能低的密度， 以控制车辆整体的重量 ； 第二， 希望 其能够具有柔软的触感， 同时还要尽量避免黏滞的感觉 ； 第三， 为了贴合人体内脏器官的共 振频率， 一般需要降低聚氨酯泡沫共振频率， 以获得舒适的乘坐感觉 ； 第四， 希望其能够有 更高的透气。
9、性能， 以避免驾乘人员出现无法散出热量和水分的问题 ； 第五， 为了驾乘人员的 安全， 还需要其具有优异的阻燃性能。 0004 然而， 以上几点要求又往往是互相矛盾的， 例如， 想要降低密度就往往要牺牲一定 的耐久性能， 并且也难以满足振动性能以及柔软触感的要求， 而为了避免人体重量压覆导 致的塌陷感， 还要设计成保证聚氨酯泡沫材料具有足够的强度， 使得材料的透气性能较差， 此外要获得好的透气性能， 还有可能导致振动性能的恶化等等。 0005 基于上述原因， 希望能进一步改善聚氨酯泡沫材料的性能， 为此， 开发一种低密 度、 具有柔软触感、 同时兼具优异的振动特性和透气性能的新型聚氨酯泡沫材料。
10、及其制备 方法， 对于汽车配件行业以及整个汽车制造工业都有重要的研究价值和广阔的应用前景。 发明内容 0006 本发明的目的即在于提供一种低密度、 同时兼具优异的振动特性、 耐久性和透气 性能且使用安全的新型聚氨酯泡沫材料。 0007 本发明的聚氨酯泡沫材料， 是使多元醇组合物不聚异氰酸酯在催化剂、 发泡剂、 匀 泡剂、 阻燃剂存在的条件下， 反应得到的软质聚氨酯泡沫材料， 其特征在于 ： 0008 所述的多元醇组合物由 （A） 聚乙二醇 - 聚酯嵌段共聚物、（B） 环氧乙烷 - 环氧丙烷 嵌段共聚物、（C） 聚乙二醇组成， 并且以 100 重量份多元醇组合物计，（A） 聚乙二醇 - 聚酯 嵌。
11、段共聚物为 40-50 份，（B） 环氧乙烷 - 环氧丙烷嵌段共聚物为 40-50 份，（C） 聚乙二醇为 5-10 份 ； 0009 所述的 （A）聚乙二醇 - 聚酯嵌段共聚物中， 平均官能团数为 3-4， 羟基值为 40-50mgKOH/g， 聚酯嵌段的重量含量为 25-35% ； 0010 所述的 （B） 环氧乙烷 - 环氧丙烷嵌段共聚物中， 平均官能团数为 2-3， 羟基值为 说 明 书 CN 103724590 A 3 2/4 页 4 100-200mgKOH/g， 环氧乙烷的重量含量为 30-40% ； 0011 所述的 （C） 聚乙二醇中， 平均官能团数为 3-4， 羟基值为 4。
12、00-500mgKOH/g ； 0012 所述的聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯 （D） 和二苯基甲烷二异氰酸酯 （E） 混合而 成， 其中甲苯二异氰酸酯的重量含量为 30-50%， NCO 基不活性氢基当量比为 0.8-1.0， 并且 以 100 重量份多元醇组合物计， 聚异氰酸酯化合物为 100-120 份 ； 0013 所述的催化剂为辛酸亚锡， 并且以 100 重量份多元醇组合物计， 辛酸亚锡为 0.5-1.5 份 ； 0014 所述的发泡剂为水， 并且以 100 重量份多元醇组合物计， 水为 4-6 份 ； 0015 所述的匀泡剂为聚硅氧烷表面活性剂， 并且以 100 重量份多元醇组合物计，。
13、 聚硅 氧烷表面活性剂为 0.5-1 份 ； 0016 所述的阻燃剂为缩合磷酸酯 （F） 和三聚氰胺树脂 （G） 的混合物， 其中二者的比例 为 2:3， 并且以 100 重量份多元醇组合物计， 阻燃剂为 10-15 份。 0017 进一步优选的， 100 重量份所述多元醇组合物由 48 份 （A） 聚乙二醇 - 聚酯嵌段共 聚物、 45 份 （B） 环氧乙烷 - 环氧丙烷嵌段共聚物和 7 份 （C） 聚乙二醇组成。 0018 进一步优选的， 以 100 重量份多元醇组合物计， 所述的聚异氰酸酯化合物为 110 份。 0019 进一步优选的， 所述的甲苯二异氰酸酯的为 2,4- 甲苯二异氰酸酯。
14、和 2,6- 甲苯二 异氰酸酯混合物， 且二者的比例为 2:1。 0020 进一步优选的， 以 100 重量份多元醇组合物计， 所述的水为 5 份。 0021 进一步优选的， 所述的聚硅氧烷表面活性剂为 L626 型硅油不 L598 型硅油的混合 物， 且以 100 重量份多元醇组合物计， L626 型硅油为 0.02-0.05 份。 0022 进一步优选的， 以 100 重量份多元醇组合物计， 所述的阻燃剂为 12 份。 0023 本发明的优点即在于， 优化了聚氨酯发泡材料的原料组分， 通过各原料成分的相 互配合， 获得了低密度、 同时兼具优异的振动特性和透气性能且使用安全的新型聚氨酯泡 沫。
15、材料。 具体实施方式 0024 下面通过具体实施例来详细说明本发明的内容。 0025 按照表 1 所述的发泡原液成分配比， 配料准备原料， 然后按照多元醇组合物、 催化 剂、 匀泡剂、 水、 阻燃剂、 聚异氰酸酯的加料顺序， 将各原料逐步添加到混合容器中， 边加料， 边搅拌均匀， 将混合均匀的发泡原液的温度维持在30； 将发泡模具的温度预热至50， 随 后在大气压下将混合均匀的发泡原液注入发泡模具的型腔中， 注入完成后随即开始发泡、 硬化， 并且在发泡 90s 后实施即时释压， 使型腔内的压力降低 0.1MPa ； 发泡结束后， 将得到 的发泡材料放置 24h 得到最终的聚氨酯泡沫材料。测试得。
16、到的各项性能参见表 1。 0026 表 1 说 明 书 CN 103724590 A 4 3/4 页 5 0027 0028 以上实施例 1-3 以及对比例 1#-5# 测试， 透气性、 全密度、 湿热压缩变形采用 JIS K6400 方法， 共振频率、 共振倍率采用 JACOB407 方法， 阻燃性评价采用火焰灼烧 30s 点燃材 料后材料自熄的时间。 0029 聚乙二醇 - 聚酯嵌段共聚物对于本发明中聚氨酯泡沫材料的发泡性、 强度、 透气 性等都具有重要影响， 为了保证足够的发泡性和强度， 其重量份至少应达到 40 份， 而为了 避免对于气泡连通化的抑制以获得优异的透气性能， 则要求其含量。
17、丌要超过 50 份。同时， 优选其聚酯嵌段的重量含量在 25-35% 之间， 超过 35% 会导致体系的水解性能变差， 而低于 25%则丌能有效发挥聚乙二醇-聚酯嵌段共聚物的优异透气性。 此外， 为了获得更好的强度 和耐久性， 应当保证其平均官能团数大于 3， 羟基值大于 40mgKOH/g， 而平均官能团数和羟 基值丌应过大， 否则会降低延伸性能等。 0030 环氧乙烷 - 环氧丙烷嵌段共聚物能够有效平衡体系的透气性能和振动性能， 为了 发挥其作用， 其含量至少应达到 40 份， 然而为了避免过多增加硬化时间， 应当控制其含量 少于 50 份。同时， 为了获得优异的透气性能， 希望其环氧乙烷。
18、的含量至少为 40%， 但过多的 环氧乙烷含量会造成独立起泡性的倾向过高， 而造成延伸性能、 透气性等的恶化。此外， 为 保证强度和耐久性， 应当使得其平均官能团数大于 2， 羟基值大于 100mgKOH/g， 而平均官能 说 明 书 CN 103724590 A 5 4/4 页 6 团数和羟基值丌应过大， 否则会降低延伸性能， 延长硬化时间等。 0031 聚乙二醇具有较高的独立气泡倾向， 提高体系的耐久性， 为发挥上述作用， 聚乙二 醇的含量至少应为 5 份， 但其含量也丌宜过高， 否则会造成延伸性能、 透气性的恶化。同时， 其平均官能团数在 3 以上， 羟基值在 400mgKOH/g 以上。
19、能够提高强度和耐久性， 而平均官能 团数和羟基值丌应过大， 否则会降低延伸性能， 延长硬化时间等。 0032 为保证体系具有足够的强度和耐久性能以及好的振动特性， 聚异氰酸酯中甲苯二 异氰酸酯的含量应当至少为 30%， 但从环境等角度考虑， 优选尽量少的使用甲苯二异氰酸 酯， 因此控制其含量为 50% 以为。此外， 当满足 2,4- 甲苯二异氰酸酯 /2,6- 甲苯二异氰酸 酯 =2:1 时， 材料具有更为优异的透气性能。 0033 匀泡剂中选用 L626 型硅油能够获得明显的气泡连通化的作用， 从而无需过量机 械破坏以产生连续气泡， 以避免泡沫材料内部的破坏， 为发挥其作用， 其添加量应超过 0.02 份， 但其添加量必须严格控制， 否则可能导致气泡均匀性变差， 从而降低泡沫材料的耐久性 等。 0034 为了发挥足够的阻燃作用， 阻燃剂的含量应当超过 10 份， 但其含量丌可过高， 否 则会导致材料体系的强度、 回弹性等性能的恶化。 同时发现， 缩合磷酸酯和三聚氰胺树脂复 配的阻燃剂能够最大限度的发挥阻燃作用， 并优选其比例为 2:3。 说 明 书 CN 103724590 A 6 。