CN109912763A - 聚氨酯组合物、聚氨酯泡沫体及其应用 - Google Patents
聚氨酯组合物、聚氨酯泡沫体及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及车用座椅使用的聚氨酯泡沫领域,公开了聚氨酯组合物、聚氨酯泡沫体及其应用。该组合物包括A组分和B组分;A组分包括:70‑90重量份的聚醚多元醇、10‑30重量份的聚合物多元醇、0.05‑0.3重量份的催化剂‑I、0.1‑1重量份的催化剂‑II、0.6‑1.5重量份的表面活性剂、1‑2重量份的交联剂和2‑5重量份的水;B组分为异氰酸酯组分;其中,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯醚三元醇,所述聚醚多元醇的酸值为0.03mgKOH/g以下,色度APHA为15以下;催化剂‑I含有双(二甲氨基乙基)醚,胺值为5.7‑6.2meq/g,催化剂‑II含有三乙烯二胺,胺值为8.5‑9meq/g;所述A组分用量为100重量份,所述B组分用量为40‑60重量份。可以提供同时满足低气味、多项舒适性指标的聚氨酯泡沫体。
Description
技术领域
本发明涉及车用座椅使用的聚氨酯泡沫领域,具体涉及聚氨酯组合物、聚氨酯泡沫体及其应用。
背景技术
随着人们生活水平的提高,消费者对汽车座椅的气味和舒适性提出了更高的要求,目前座椅用高回弹泡沫的气味性和舒适性已不能达到现有要求。
CN101987883A公开了一种低密度全MDI基高回弹聚氨酯泡沫塑料,包括多元醇混合物组分A和改性MDI组分B,其中,所述组分A为多元醇混合物,按其重量份数计包括50-100份分子量为1000-10000、官能度为2-4的聚醚多元醇;0-50份的聚合物多元醇;1-5份的交联剂;1.5-3.5份的无挥发性催化剂和/或反应性催化剂;0.3-1.5份的有机硅泡沫稳定剂;2.5-6.0份的水;所述组分A为异氰酸根含量为22-33%的改性MDI,是由二苯基甲烷二异氰酸酯与多元醇聚合形成的氨甲甲酸酯改性MDI预聚体I和由二苯基甲烷二异氰酸酯与脲基甲酸酯形成的脲基甲酸酯改性MDI预聚体II的混合物,其中,氨基甲酸酯改性MDI预聚体I:脲基甲酸酯改性MDI预聚体II的重量比为1:99至95:5;所述的低密度全MDI基高回弹聚氨酯泡沫塑料,是由组分A和组分B按100:50-80的重量比例,通过高压机或低压机浇注成型的聚氨酯泡沫塑料,其密度为38-45kg/m3;压缩负荷为150±15N;舒适因子≥3.0,;拉伸强度>90kPa;抗张强度≥240N/m;断裂伸长率≥110%;压缩永久变形≤10%;冷凝组分≤2mg。虽然可以具有较快的脱模时间、较低的密度和较好的技术性能(力学性能和环保特性),但是没有注意对舒适性和气味性的改善。
CN102140159A公开了一种用于冷热熟化聚氨酯慢回弹泡沫的环保型组合料,由A组分和B组分构成,其中:A组分为,以重量百分数计:聚醚多元醇20-80;聚合物多元醇10-60;交联剂0.5-5;泡沫稳定剂0.1-2.0;发泡剂2-10;催化剂0.1-2.0;开孔剂1-10;B组分为:改性MDI-2412;所述聚醚多元醇为3官能度,数均分子量为5000-7000,伯羟基含量≥65%的低不饱和度聚醚多元醇,所述聚合物多元醇为用苯乙烯或丙烯腈接枝共聚,固含量30-45%的聚合物多元醇。虽然可以制备慢回弹泡沫,具有零压力特征,且应力松弛特征大,但是其他的舒适性特征如压陷比等,以及气味性的改善并没有特别的效果。
CN103319685A公开了一种自结皮聚氨酯泡沫塑料,由A组分和B组分按A/B=100:448~55的质量比混合构成,其中A组分、即全水自结皮组合聚醚按照重量份计,由以下原料组成:聚醚多元醇50-60份,聚合物多元醇43-25份,扩链剂5-10份,交联剂2-5份,泡沫稳定剂1.0-3.0份,催化剂0.9-3.2份,硅油0.3-1.5份,水0.2-0.7份;其中聚醚多元醇、聚合物多元醇、扩链剂和交联剂共计100份;所述B组分为异氰酸酯的衍生物液化MDI。带有结皮结构,不能提供车用座椅需要的舒适性。
CN105418880A公开了一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉,由如下重量份数的原料制成:A组分:多元醇1:37-50份,多元醇2:25-50份,多元醇3:0-30份,多元醇4:0-10份,多元醇5:0-18份,表面活性剂:0.7-2份,复合催化剂:0.4-0.7份,端氨基聚醚:0-5份,发泡剂:2.5-4份;B组分:异氰酸酯:26-42份;其中,多元醇1为环氧乙烷、环氧丙烷共聚多元醇,多元醇2为环氧丙烷聚醚多元醇,多元醇3为丙烯醇聚醚多元醇,多元醇4为植物油聚醚多元醇,多元醇5为环氧乙烷封端的环氧丙烷聚醚多元醇,所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或其改性产品。所得产品的压陷比只能达到2.2-2.5,不能特别好地适用车用座椅的要求。
CN105418889A公开了一种具有高支撑力的记忆海绵,由以下按重量份配比的原料制成:聚醚多元醇混合物50-80份、聚合物多元醇10-50份、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯23-48份、硅油0.4-2份、扩链剂0.3-4份、交联剂0.3-4份、催化剂0.8-5份、发泡剂1.5-3.5份。该产品可以使海绵体还具备好的支撑性能,拉伸和撕裂强度稿,压缩变形小,机械性能和低温柔顺性提升。但对于车用座椅的各种舒适性要求和气味性改善没有给予考虑和改进。
由此可见,需要可以改进汽车座椅各项舒适性要求和气味性改善的聚氨酯泡沫。
发明内容
本发明的目的是为了如何同时改进汽车座椅的气味性和多项舒适性的问题,提供了聚氨酯组合物、聚氨酯泡沫体及其应用,该聚氨酯泡沫体同时满足多项舒适性指标和具有更低的气味性。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种聚氨酯组合物,该组合物包括A组分和B组分;A组分包括:70-90重量份的聚醚多元醇、10-30重量份的聚合物多元醇、0.05-0.3重量份的催化剂-I、0.1-1重量份的催化剂-II、0.6-1.5重量份的表面活性剂、1-2重量份的交联剂和2-5重量份的水;B组分包含氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯;其中,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯醚三元醇,所述聚醚多元醇的酸值为0.03mgKOH/g以下,色度APHA为15以下;催化剂-I含有双(二甲氨基乙基)醚,催化剂-I的胺值为5.7-6.2meq/g,催化剂-II含有三乙烯二胺,催化剂-II的胺值为8.5-9meq/g;所述A组分用量为100重量份,所述B组分用量为40-60重量份。
优选地,所述聚醚多元醇的羟值为33.5-36.5mgKOH/g,25℃粘度为750-950mPa·s,含水量为0.03重量%以下。
优选地,所述聚合物多元醇为苯乙烯或丙烯腈接枝共聚多元醇;所述聚合物多元醇的羟值为26-32mgKOH/g,25℃粘度为4000mPa·s以下。
优选地,所述催化剂-I与所述催化剂-II的质量比为(0.1-0.6):1。
优选地,所述表面活性剂包括硅酮表面活性剂和聚醚硅氧烷表面活性剂,硅酮表面活性剂与聚醚硅氧烷表面活性剂的重量比为(0.2-0.8):(0.4-1)。
优选地,所述硅酮表面活性剂的25℃粘度为110-120mPa·s,25℃密度为0.95-0.99g/cm3;所述聚醚硅氧烷表面活性剂的25℃粘度为900-1300mPa·s,25℃密度为1.02-1.04g/cm3。
优选地,所述交联剂包含三乙醇胺和二乙醇胺;优选地,三乙醇胺和二乙醇胺的重量配比为(0.3-1.5):(0.5-1.2)。
优选地,所述B中,氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯的重量比为7:3至8:2。
本发明第二方面提供一种聚氨酯泡沫体,该聚氨酯泡沫体由本发明的聚氨酯组合物经发泡成型得到;该聚氨酯泡沫体的气味等级为3.0级以下,压陷比为3.2以上,小球回弹性65%以上,滞后损失率为25-30%,舒适性值为12-16mm,共振频率为3-4Hz。
优选地,所述发泡成型的过程包括:
(1)将70-90重量份的聚醚多元醇、10-30重量份的聚合物多元醇、0.05-0.3重量份的催化剂-I、0.1-1重量份的催化剂-II、0.6-1.5重量份的表面活性剂、1-2重量份的交联剂和2-5重量份的水进行搅拌均匀,得到A组分;
(2)将100重量份的所述A组分和40-60重量份的B组分分别加入高压发泡机,在10-15MPa的高压下进行混合,然后注入温度为55-65℃的模具中进行发泡;
(3)将所述发泡得到的泡沫静置熟化,得到聚氨酯泡沫体;
其中,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯醚三元醇,所述聚醚多元醇的酸值为0.03mgKOH/g以下,色度APHA为15以下;催化剂-I含有双(二甲氨基乙基)醚,催化剂-I的胺值为5.7-6.2meq/g;催化剂-II含有三乙烯二胺,催化剂-II的胺值为8.5-9meq/g;
所述B组分包含氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯。
本发明第三方面提供一种本发明的聚氨酯泡沫体在汽车座椅上的应用。
通过上述技术方案,本发明选用技术指标特定的原料,并将催化剂、B组分组成、表面活性剂组成按特定的配比组合,可以用于制得一种同时具有低气味、多项舒适性提高、适用于汽车座椅应用的聚氨酯泡沫体。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种聚氨酯组合物,该组合物包括A组分和B组分;
A组分包括:70-90重量份的聚醚多元醇、10-30重量份的聚合物多元醇、0.05-0.3重量份的催化剂-I、0.1-1重量份的催化剂-II、0.6-1.5重量份的表面活性剂、1-2重量份的交联剂和2-5重量份的水;
B组分包含氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯;
其中,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯醚三元醇,所述聚醚多元醇的酸值为0.03mgKOH/g以下,色度APHA为15以下;
催化剂-I含有双(二甲氨基乙基)醚,催化剂-I的胺值为5.7-6.2meq/g;催化剂-II含有三乙烯二胺,催化剂-II的胺值为8.5-9meq/g;
所述A组分用量为100重量份,所述B组分用量为40-60重量份。
本发明提供的所述聚氨酯组合物,采用上述各限定特征的组分以及各组分的用量,可以协同作用,有效地调整制得聚氨酯泡沫的性能,能够获得多项舒适性指标和气味性的改善。优选地,聚醚多元醇与聚合物多元醇的用量加和为100重量份。聚醚多元醇与聚合物多元醇的重量比为(2.3-9):1。当本发明选用满足上述技术指标的聚醚多元醇的用量过多或过少时,即聚醚多元醇与聚合物多元醇的重量比低于或高于上述范围时,都不能保证获得满足本发明的多项舒适性指标和低气味性的聚氨酯泡沫体。
本发明中,选择的所述聚醚多元醇要求满足上述的技术指标限定,优选地,所述聚醚多元醇的羟值为33.5-36.5mgKOH/g,25℃粘度为750-950mPa·s,含水量为0.03重量%以下。更进一步地,要求所述聚醚多元醇中K+含量≤3质量ppm,可以具有低气味且具有高活性,有利于本发明得到具有更好的多项舒适性和气味性改善的聚氨酯泡沫体。所述聚醚多元醇,如聚氧化丙烯醚三元醇是已知物质,可以商购获得,例如万华化学的F3135(含水量为0.02重量%,酸值<0.01mgKOH/g,色度(APHA)为15,羟值为34mgKOH/g,25℃粘度为820mPa·s,K+含量≤3质量ppm)或壳牌SA34-05(含水量0.03重量%,酸值为0.03mgKOH/g,色度(APHA)为10,羟值为34mgKOH/g,25℃粘度为860mPa·s,K+含量≤3质量ppm)。选用具有上述技术指标的商品可以保证获得低气味和舒适性好的聚氨酯泡沫。
本发明中,所述聚合物多元醇也是聚氨酯组合物的重要原料之一。优选地,所述聚合物多元醇为苯乙烯或丙烯腈接枝共聚多元醇;所述聚合物多元醇的羟值为26-32mgKOH/g,25℃粘度为4000mPa·s以下。所述聚合物多元醇是聚醚多元醇(PPG)与丙烯腈(AN)或苯乙烯(St)通过接枝共聚得到的一种改性聚醚多元醇。聚醚多元醇为主链部分,丙烯腈和苯乙烯为接枝部分。进一步地,限定所述聚合物多元醇的其他技术指标,满足含水量≤0.08重量%,pH为6-9,固含量为28-40重量%,酸值为0.05mgKOH/g以下。所述聚合物多元醇被限定满足上述技术指标可以更好地与所述聚氨酯组合物中的其它组分相协同,获得气味和舒适性被改善的聚氨酯泡沫。所述聚合物多元醇是已知物质,可以商购获得,例如上海高桥石化的GPOP3630(苯乙烯接枝共聚多元醇,羟值为27mgKOH/g,25℃粘度为3000mPa·s,酸值为0.04mgKOH/g,含水量为0.06重量%,固含量为32重量%,pH为7),长华化学的CHP-H45(苯乙烯接枝共聚多元醇,羟值为23mgKOH/g,25℃粘度为4000mPa·s,酸值为0.04mgKOH/g,含水量为0.08重量%,固含量为38重量%,pH为7)。
本发明中,采用低气味的催化剂也可以有利于降低将要制备的聚氨酯泡沫体的气味性,还可以同所述聚氨酯组合物中的其他组分协同改进聚氨酯泡沫体的舒适性。其中,催化剂-I可以为起发催化剂,可以采用“酸中和”的反应型发泡催化剂。催化剂-II可以为凝胶催化剂,可以为无胺味的反应型催化剂,可以叔胺基团上带有反应型羟基。所述催化剂是已知物质,可以商购获得,例如催化剂-I可以为JEFFCAT LED-103(25℃密度为1.05g/cm3,25℃粘度为170mPa·s,含水量<0.36重量%,胺值为5.8meq/g,pH值为9.4),催化剂-II可以为JEFFCAT LE530(25℃密度为0.94g/cm3,25℃粘度为86mPa·s,含水量<0.5重量%,胺值为8.8meq/g,pH值为11.7)。进一步两种催化剂在用量上协同,优选地,所述催化剂-I与所述催化剂-II的质量比为(0.1-0.6):1。
本发明中,所述表面活性剂可以在泡沫发泡成型的过程中起到稳定泡沫和控制泡沫大小及开孔性的作用。本发明采用两种表面活性剂相配合使用。所述表面活性剂包括硅酮表面活性剂和聚醚硅氧烷表面活性剂,硅酮表面活性剂与聚醚硅氧烷表面活性剂的重量比为(0.2-0.8):(0.4-1);优选地,所述硅酮表面活性剂的25℃粘度为110-120mPa·s,25℃密度为0.95-0.99g/cm3;所述聚醚硅氧烷表面活性剂的25℃粘度为900-1300mPa·s,25℃密度为1.02-1.04g/cm3。由此限定选择的表面活性剂更有利于本发明的实现。所述硅酮表面活性剂可以是开孔性的表面活性剂,所述聚醚硅氧烷表面活性剂可以是匀泡型表面活性剂。所述硅酮表面活性剂和聚醚硅氧烷表面活性剂均为已知物质,可以商购获得。例如所述硅酮表面活性剂可以选用赢创公司的C9800(25℃粘度为116mPa·s,25℃密度为0.981g/cm3,羟值44mgKOH/g),所述聚醚硅氧烷表面活性剂可以选用赢创公司的C9802(25℃粘度为980mPa·s,25℃密度为1.02g/cm3)。
本发明中,所述交联剂采用两种组分共用。优选地,所述交联剂包含三乙醇胺和二乙醇胺;优选地,三乙醇胺和二乙醇胺的重量配比为(0.3-1.5):(0.5-1.2)。
本发明中,所述B组分也是制备本发明的聚氨酯泡沫的重要组分,可以选用多种异氰酸酯。优选地,B组分中,氨基甲酸酯改性的异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯的重量配比为7:3至8:2。所述氨基甲酸酯改性异氰酸酯可以满足以下技术指标:25℃下的比重为1.17-1.19,粘度为110-160cps,NCO值(%)为26-27。所述氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯是已知物质,可以商购获得。例如氨基甲酸酯改性异氰酸酯可以选用万华化学8019(25℃比重为1.17,25℃粘度为140cps,NCO值(%)为26-27),亨斯迈2412(25℃比重为1.19,25℃粘度为160cps,NCO值(%)为26.1)。二苯基二异氰酸酯可以选用万华化学MDI-50(纯度≥99.6%,色数(Pt-Co)≤30,水解氯的质量分数(%)≤0.005,不溶物(%)≤0.2,2,4'-MDI的面积分数(%)为50-54),巴斯夫MI50(纯度99.6%,色数(Pt-Co)≤30,水解氯的质量分数(%)≤0.005,不溶物(%)≤0.3,2,4'-MDI的面积分数(%)为50-54)。
本发明第二方面提供一种聚氨酯泡沫体,该聚氨酯泡沫体由本发明的聚氨酯组合物经发泡成型得到;该聚氨酯泡沫体的气味等级为3.0级以下,压陷比为3.2以上,小球回弹性65%以上,滞后损失率为25-30%,舒适性值为12-16mm,共振频率为3-4Hz。
本发明中,提供的聚氨酯泡沫体可以具有更好的气味性,并可以具备满足多项舒适性指标。所述气味性可以通过人工嗅味评定的方法测定。取50×50×20mm的试样1块,分别放入容积为1L,瓶口内径大于70mm的玻璃杯内,盖严玻璃盖板,然后将玻璃杯放置在电热恒温鼓风干燥箱内,在温度(80±2)℃下保持2h±10min后,取出后,冷却到60±5℃立即打开玻璃盖板进行评价时,将鼻子凑到开启的瓶子边缘,瓶子的边缘介于鼻子和嘴唇之间,评价者的鼻子距离口大约2-3cm。
打开瓶盖,打开的时间不能超过10秒,评价员正常吸气(嗅的不快不慢)。评价工作至少有三位人员进行,如果各个评价人员评价结果相差在二个级别以上或评价结果时出现≤3级和≥4级,则需至少由五位评价人员进行重复测试,每一试验容器最多只允许三位鉴定人员进行评定,如果有五位人员进行评定时,必须准备两份相同的试验样品。
评级:1级无气味;2级有气味,但无干扰性;3级有明显的气味,但仍无干扰性;4级有干扰性气味;5级有强烈的干扰性气味;6级有不能忍受的气味。
报告体现所有评定人员的评定结果,评价结果采用各位评价人员评级结果的算术平均值来说明气味特性。标准:气味性≤3.0级合格。
本发明中,制备的聚氨酯泡沫体的舒适性需要满足多个评定指标。主要是根据应用于汽车座椅,分为静态舒适性和动态舒适性。
静态舒适性指车辆在静止状态下座椅提供给人体的舒适特性,可以采用以下三种测试来评估:i)小球回弹性,反映泡沫体的弹性强弱;ii)泡沫体压陷硬度和压陷比,反映泡沫体受到不同压力时表现出的支撑力大小,泡沫体压陷比为泡沫体压陷65%时测量的力值与压陷25%时测量的力值的比值;iii)滞后损失率,数值越高泡沫体的压缩变形及动态疲劳后的硬度损失越大,泡沫体的耐疲劳性能越差。滞后损失率低的泡沫体可以有效地缓冲汽车行驶中的震动,产生更舒适的乘用体验。一般情况下,滞后损失率在15-30%较理想;当滞后损失率小于15%时表明泡沫体吸收能量的能力非常差,人会在驾驶的过程当中觉得不舒服。当滞后率损失率大于30%,泡沫体会很容易发生塌陷,或者永久压缩变形较大,不利于保持泡沫体的耐久度。
动态舒适性指汽车在行驶状态下座椅通过座椅骨架以及坐垫将振动传递到人体后给人的舒适特性。可以采用舒适性值和共振频率评测。舒适性值在上述限定范围时,泡沫体才可以有效地隔绝车身传来的振动。泡沫体的共振频率避开5-9Hz的人体自然频率,可以不让乘员感到头晕和振动。
可以按照GB/T 10807的方法测定聚氨酯泡沫体的压陷硬度和压陷比,按照GB/T6670的方法测定聚氨酯泡沫体的小球回弹性,按照DIN EN ISO3386-1中的PV3410测定聚氨酯泡沫体的滞后损失率、舒适性值、共振频率。
本发明中,还可以制备的聚氨酯泡沫体具有其他性能结果,可以通过GB/T 6343的方法测定密度,通过GB/T 6669的方法测定压缩永久变形,通过GB/T 10808、GB/T 6344的方法测定撕裂强度、拉伸强度和断裂伸长率,以提供满足车用座椅的要求。
优选地,所述发泡成型的过程包括:
(1)将70-90重量份的聚醚多元醇、10-30重量份的聚合物多元醇、0.05-0.3重量份的催化剂-I、0.1-1重量份的催化剂-II、0.6-1.5重量份的表面活性剂、1-2重量份的交联剂和2-5重量份的水进行搅拌均匀,得到A组分;
(2)将100重量份的所述A组分和40-60重量份的B组分分别加入高压发泡机,在10-15MPa的高压下进行混合,然后注入温度为55-65℃的模具中进行发泡;
(3)将所述发泡得到的泡沫静置熟化,得到聚氨酯泡沫体;
其中,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯醚三元醇,所述聚醚多元醇的酸值为0.03mgKOH/g以下,色度APHA为15以下;催化剂-I含有双(二甲氨基乙基)醚,催化剂-I的胺值为5.7-6.2meq/g;催化剂-II含有三乙烯二胺,催化剂-II的胺值为8.5-9meq/g;
所述B组分包含氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯。
上述使用的各组分均为已知物质,可以商购获得,具体如上所述,不在赘述。
本发明第三方面提供一种本发明的聚氨酯泡沫体在汽车座椅上的应用。
本发明提供的聚氨酯泡沫体采用前述的聚氨酯组合物,其中使用的各种物料满足前述的各项技术指标时,才可以用于汽车座椅提供更好的低气味和满足上述各项使用舒适性的技术指标。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中,
气味性检测方法:取50×50×20mm的试样1块,分别放入容积为1L,瓶口内径大于70mm的玻璃杯内,盖严玻璃盖板,然后将玻璃杯放置在电热恒温鼓风干燥箱内,在温度(80±2)℃下保持2h±10min后,取出后,冷却到60±5℃立即打开玻璃盖板进行评价时,将鼻子凑到开启的瓶子边缘,瓶子的边缘介于鼻子和嘴唇之间,评价者的鼻子距离口大约2-3cm。
打开瓶盖,打开的时间不能超过10秒,评价员正常吸气(嗅的不快不慢)。评价工作至少有三位人员进行,如果各个评价人员评价结果相差在二个级别以上或评价结果时出现≤3级和≥4级,则需至少由五位评价人员进行重复测试,每一试验容器最多只允许三位鉴定人员进行评定,如果有五位人员进行评定时,必须准备两份相同的试验样品。评级:
1级无气味;2级有气味,但无干扰性;3级有明显的气味,但仍无干扰性;4级有干扰性气味;5级有强烈的干扰性气味;6级有不能忍受的气味。
报告中应体现所有评定人员的评定结果,评价结果采用各位评价人员评级结果的算术平均值来说明气味特性。标准:气味性≤3.0级合格。
按照GB/T 10807的方法测定聚氨酯泡沫体的压陷硬度和压陷比;
按照GB/T 6670的方法测定聚氨酯泡沫体的小球回弹性;
按照DIN EN ISO 3386-1中的PV3410测定出聚氨酯泡沫体的滞后损失率、舒适性值、共振频率;
按照GB/T 6343的方法测定聚氨酯泡沫体的密度;
按照GB/T 6669的方法测定聚氨酯泡沫体的压缩永久变形;
按照GB/T 10808、GB/T 6344的方法测定聚氨酯泡沫体的撕裂强度、拉伸强度和断裂伸长率。
实施例1-3
按照表1列出的原料和用量进行聚氨酯发泡成型。
按照表1将A组分的各组分搅拌均匀。将A组分100重量份和表1中显示量的B组分加入高压发泡机,在12MPa下进行高压混合,然后加入60℃的模具中进行发泡。
取出泡沫静置熟化12h,得到聚氨酯泡沫体。
将聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表2。
表1
表2
对比例1
按照实施例1的方法,不同的是,将“F3135”替换为“蓝星东大EP-330N(聚氧化丙烯醚三元醇,酸值0.05mgKOH/g,色度APHA为30,含水量0.08重量%,羟值为34.3mgKOH/g,25℃粘度为1150mPa·s,K+含量为3质量ppm)进行聚氨酯发泡成型。将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例2
按照实施例1的方法,不同的是,将“GPOP3630”替换为“蓝星东大HPOP40(苯乙烯接枝共聚多元醇,羟值为22mgKOH/g,25℃粘度7000mPa·s,含水量0.05重量%,酸值0.05mgKOH/g,固含量为32重量%,pH为7)”。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例3
按照实施例1的方法,不同的是,将“JEFFCAT LED-103”替换为“催化剂A1(70%的双(二甲氨基乙基)醚与30%一缩二丙二醇(DPG)配成的溶液)(胺值为7.6meq/g,25℃密度为0.902g/cm3,25℃粘度为4.1mPa·s,含水量<0.36重量%,pH值为10.9)”。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例4
按照实施例1的方法,不同的是,将“JEFFCAT LE530”替换为“催化剂A33(33%三乙烯二胺的二丙二醇溶液)(胺值为9.1meq/g,25℃密度为1.03g/cm3,25℃粘度为100mPa·s,含水量0.8重量%,pH值为11.8)”。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例5
按照实施例1的方法,不同的是,将“C9800”替换为“尚工化工5020(硅酮表面活性剂,25℃粘度为130mPa·s,25℃密度为1.02g/cm3)”。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例6
按照实施例1的方法,不同的是,将“C9802”替换为“尚工化工5022(聚醚硅氧烷表面活性剂,25℃粘度为260mPa·s,25℃密度为1.06g/cm3)”。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例7
按照实施例1的方法,不同的是,将“38.5份万华2412、16.5份MDI-50”替换为“55份万华2412”,即B组分全部使用万华2412(氨基甲酸酯改性的异氰酸酯)。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例8
按照实施例1的方法,不同的是,将“38.5份万华2412、16.5份MDI-50”替换为“55份MDI-50”,即B组分全部使用MDI-50(二苯基二异氰酸酯)。进行聚氨酯发泡成型,泡沫在上升过程中塌泡,不能成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例9
按照实施例1的方法,不同的是,将“80份F3135、20份GPOP3630”替换为“60份F3135、40份GPOP3630”。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例10
按照实施例1的方法,不同的是,将“0.2份JEFFCAT LED-103、0.6份JEFFCATLE530”替换为“0.4份JEFFCAT LED-103、0.05份JEFFCAT LE530”。进行聚氨酯发泡成型,泡沫在上升过程中塌泡,不能成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例11
按照实施例1的方法,不同的是,将“0.5份C9800、0.5份C9802”替换为“1.0份C9800、0.2份C9802”。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例12
按照实施例1的方法,不同的是,将“0.3份二乙醇胺、1.2份三乙醇胺”替换为“2份二乙醇胺、0.3份三乙醇胺”。进行聚氨酯发泡成型。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
对比例13
按照实施例1的方法,不同的是,将“38.5份万华2412、16.5份MDI-50”替换为“18份万华2412、12份MDI-50”。进行聚氨酯发泡成型,异氰酸酯指数太低,泡沫太软,不能保形。
将得到的聚氨酯泡沫体进行气味性、舒适性和其他性能测试,结果见表3。
表3
表3(续1)
表3(续2)
通过实施例、对比例和表2-3的结果可以看出,采用具有本发明限定的技术指标的组分物料和用量的聚氨酯组合物,可以获得满足多项舒适性指标和低气味的聚氨酯泡沫体,更适合车用座椅。
而对比例1-6中,聚氨酯组合物使用技术指标不在本发明限定条件范围内的原料时,制得的聚氨酯泡沫体存在气味大、泡沫力学性能差、舒适性不符合要求的问题。
对比例7、8中,B组分仅单独使用其中一种组分时,并不能获得满足多项舒适性指标和低气味的聚氨酯泡沫体。
在对比例9-13中,则是使用的相关原料之间用量关系不在本发明要求的范围内,也不能得到气味性和舒适性符合要求的聚氨酯泡沫体。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚氨酯组合物,该组合物包括A组分和B组分;
A组分包括:70-90重量份的聚醚多元醇、10-30重量份的聚合物多元醇、0.05-0.3重量份的催化剂-I、0.1-1重量份的催化剂-II、0.6-1.5重量份的表面活性剂、1-2重量份的交联剂和2-5重量份的水;
B组分包含氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯;
其中,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯醚三元醇,所述聚醚多元醇的酸值为0.03mgKOH/g以下,色度APHA为15以下;
催化剂-I含有双(二甲氨基乙基)醚,催化剂-I的胺值为5.7-6.2meq/g;催化剂-II含有三乙烯二胺,催化剂-II的胺值为8.5-9meq/g;
所述A组分用量为100重量份,所述B组分用量为40-60重量份。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚醚多元醇的羟值为33.5-36.5mgKOH/g,25℃粘度为750-950mPa·s,含水量为0.03重量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,所述聚合物多元醇为苯乙烯或丙烯腈接枝共聚多元醇;所述聚合物多元醇的羟值为26-32mgKOH/g,25℃粘度为4000mPa·s以下。
4.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,所述催化剂-I与所述催化剂-II的质量比为(0.1-0.6):1。
5.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,所述表面活性剂包括硅酮表面活性剂和聚醚硅氧烷表面活性剂,硅酮表面活性剂与聚醚硅氧烷表面活性剂的重量比为(0.2-0.8):(0.4-1);
优选地,所述硅酮表面活性剂的25℃粘度为110-120mPa·s,25℃密度为0.95-0.99g/cm3;
所述聚醚硅氧烷表面活性剂的25℃粘度为900-1300mPa·s,25℃密度为1.02-1.04g/cm3。
6.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,所述交联剂包含三乙醇胺和二乙醇胺;优选地,三乙醇胺和二乙醇胺的重量比为(0.3-1.5):(0.5-1.2)。
7.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,B组分中,氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯的重量比为7:3至8:2。
8.一种聚氨酯泡沫体,该聚氨酯泡沫体由权利要求1-7中任意一项所述的聚氨酯组合物经发泡成型得到;
该聚氨酯泡沫体的气味等级为3.0级以下,压陷比为3.2以上,小球回弹性65%以上,滞后损失率为25-30%,舒适性值为12-16mm,共振频率为3-4Hz。
9.根据权利要求8所述的聚氨酯泡沫体,其中,所述发泡成型的过程包括:
(1)将70-90重量份的聚醚多元醇、10-30重量份的聚合物多元醇、0.05-0.3重量份的催化剂-I、0.1-1重量份的催化剂-II、0.6-1.5重量份的表面活性剂、1-2重量份的交联剂和2-5重量份的水进行搅拌均匀,得到A组分;
(2)将100重量份的所述A组分和40-60重量份的B组分分别加入高压发泡机,在10-15MPa的高压下进行混合,然后注入温度为55-65℃的模具中进行发泡;
(3)将所述发泡得到的泡沫静置熟化,得到聚氨酯泡沫体;
其中,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯醚三元醇,所述聚醚多元醇的酸值为0.03mgKOH/g以下,色度APHA为15以下;催化剂-I含有双(二甲氨基乙基)醚,催化剂-I的胺值为5.7-6.2meq/g;催化剂-II含有三乙烯二胺,催化剂-II的胺值为8.5-9meq/g;
所述B组分包含氨基甲酸酯改性异氰酸酯和二苯基二异氰酸酯。
10.权利要求8-9中任意一项所述的聚氨酯泡沫体在汽车座椅上的应用。
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