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聚氨酯在汽车上的运用|高弹性聚氨酯泡沫

2021-06-2553

高回弹冷固化聚氨酯泡沫具有优良的热性能和高压缩负荷比,因此具有明显的坐姿舒适性、优异的抗疲劳性、乳胶般的手感、良好的透气性。其生产效率高、能耗低,已广泛应用于汽车座椅。

汽车聚氨酯

今年年初,现代汽车公司位于蔚山的鞋厂将独家使用巴斯夫的 Elastoflex 聚氨酯泡沫组件生产汽车座椅。这种高弹性聚氨酯泡沫具有低VOC浓度,主要用于生产汽车座椅和头枕。

与传统泡沫相比,Elastoflex 可以提高椅子和头枕的舒适度、弹性和承重性能。

为了满足最严格的排放控制规定,巴斯夫还优化了聚醚多元醇的生产工艺。聚醚多元醇用于生产 Elastoflex 聚氨酯泡沫,用于生产高舒适度座椅。优化的生产工艺使巴斯夫能够生产出低成本、高性能、低VOC排放的特种聚醚多元醇。

在全球领先的检测机构SGSKorea进行的测试中,Elastoflex的醋酸和甲醛排放量减少了30%以上,有助于改善车内空气质量和车辆驾驶员的健康。现场测试还表明,新开发的聚氨酯复合材料具有优异的流动性,增加了产品缺陷率,从而提高了生产线的生产率。

汽车聚氨酯

在汽车制造中,汽车座椅占据的面积很大,这直接决定了选用的材料数量。汽车正逐渐影响人们的生活方式,让人们出行变得越来越方便。传统汽车座椅多为皮革制品,多为海绵等材料,缺乏一定的舒适性。如今,软质聚氨酯泡沫塑料作为汽车座椅的生产材料之一,质优价廉,逐渐被厂家大量用于汽车生产。

聚氨酯泡沫是一种较厚的新材料,具有一定的弹性。具有孔隙多、密度大、回弹性好、吸音、透气、保温性好等性能。它被用于生活的各个方面。许多制造商选择使用高弹性聚氨酯泡沫作为汽车座椅的材料,这些材料所诠释的性能正逐渐被人们所接受。

汽车座椅的静态舒适度是指汽车座椅与人体的匹配关系能否为使用者提供舒适的姿势条件,座椅的静态舒适度与座椅规格、表面处理和调节特性有关,

汽车座椅的成分多为泡沫材料,弹性较高,密度较低,可避免物质燃烧。但现在,中国政府对车辆材料有更严格的要求,要求最大燃烧值≤70mm/min。这样的规定大大降低了车辆本身的安全性,而这些具有燃烧速度标准的软质聚氨酯泡沫作为座椅也逐渐出现在制造商的视野中。

软质聚氨酯泡沫的耐磨性被用作汽车座椅的原材料。很多塑料制品都有其自身的脆弱性,无法长期使用。但是,软质聚氨酯泡沫具有良好的耐用性。耐磨,其自身的抗拉强度和抗撕裂性能使其具有优越的性能。与传统汽车座椅相比,其成本更低,使用时间长,可塑性强。可适配车辆,逐渐吸引整车厂商的青睐。

汽车聚氨酯

随着汽车工业的发展,人们对品质的要求越来越高,尤其是安全、舒适、环保成为当代汽车的发展趋势。 QC/T 850-2011《乘用车座椅用聚氨酯泡沫》于2011年发布实施,是我国第一个对汽车座椅用聚氨酯泡沫提出传播要求的行业标准。同年,提出并实施了国家建议。标准GB/T 7630-2011《乘用车空气质量评价指南》。这使得国外焊接厂对汽车座椅的挥发性有机物(VOC)、机械性能、舒适性等提出了更高的要求。

聚氨酯软泡是指具有一定弹性且较厚的微孔或网状泡沫(海绵)材料。其突出的特性是厚实、回弹性好、吸音、透气、保温、缓冲、吸能等,并根据不同的应用领域有各种不同的特点。

聚氨酯软泡自1952年拜耳的聚酯软泡(海绵)开始工业化生产,经过60多年的发展,已广泛应用于人们日常生活的方方面面和诸多工业领域。国外软泡的实际产值大概在300万吨以上。产品种类主要有防震材料、隔音材料、过滤材料、保暖材料、包装材料、装饰材料、服装材料等。按生产类型来看,聚氨酯软泡主要有:块状泡沫(普通海绵)、高回弹模塑泡棉、自结皮泡棉、慢回弹泡棉等。

亲水性聚氨酯软泡的生产工艺

1、基本功能

对水的亲和力大,吸水快,吸水量大,柔软度高(手感好),弹性好;显微细胞醇厚,呈网状开放细胞结构,其优异的生物亲和力和血液相容性拓宽了其在化妆品和医学领域的广泛应用。

2、当前应用范围

亲水性聚氨酯泡沫的特性也决定了它在个别领域会有很好的应用。

(1)nursing,卧床病人床垫、卫生巾配件等生理用具

(2)医疗配件,手术放疗配件(吸血效果类似碘酊效果)

(3)伤伤报尘装装料,如创可贴等医用镇痛器具等

(4)日用清洁块、沐浴块等

(5)化妆护理用具,如散粉等

(6)特殊领域吸收加工材料。

3、制作过程

目前已经工业化或正在开发的主要工艺技术有两种,一种是一步法(与普通PU泡沫的生产方法相同),另一种是两步法, 预聚法。

典型的两步法:

 

(1)预聚物合成基本配方

聚醚多元醇 0-100

小分子多元醇0-10

催化剂0.2-0.6

TDI 20-50(HDI、IPDI、HMDI等可用于不黄变)

NCO% 3-14%

无黄海绵软泡的生产工艺

目前大部分聚氨酯软质泡沫(海绵)容易发黄。抗黄变泡沫一般是指在泡沫生产过程中加入抗氧剂、热稳定剂和光稳定剂。可暂时降低泡沫黄变率;容易泛黄主要是因为异氰酸酯上的烷烃可以逐渐氧化成醌结构而变白。此外,泡沫的大分子链富含支链、氨基和偶氮基团。烯基等显色官能团,当光线进入时,它们会选择性地吸收和发射一定波长的光,导致软泡沫出现一定程度的泛黄。

解决泛黄的有效方法

最有效的方法是使用不黄变的脂肪族异氰酸酯进行发泡。脂肪族异氰酸酯,如IPDI、HDI、HMDI等。这些异氰酸酯产生的氨基甲酸酯键比较稳定。分解为脂肪胺,无官能团共轭结构,不产生辅助色素官能团汽车聚氨酯,脂肪胺本身不易被氧化,不易引起黄变;因此,脂肪族异氰酸酯的使用可以显着减少泡沫的黄变。

脂肪族异氰酸酯发泡技术难点

其实这方面的泡沫生产很多人已经尝试了很多年,但是大部分人都遇到了一些技术难点,就是脂肪族异氰酸酯一般活性太低,发泡过程比较困难。控制,操作范围或帧率太窄,难以做出符合要求的软泡。发泡过程中经常出现的困境是:塌陷或局部塌陷,泡沫粗大,表面粉化,或者气孔被封闭,气泡收缩更严重。

这里需要说明的是,脂肪族异氰酸酯制成的泡沫海绵根本不会变黄,但常年在光、水、热的条件下会非常温和地氧化。变黄了,但是这种泡沫的黄变率太低,在人们看来,它不会变黄。

发泡过程

不同的人或地区可能有不同的发泡技术。主要原因是配方、催化剂选择和用量不同。这个方法不是唯一的,仅供参考。

先将高活性硅氧烷等涂料在室温下混合均匀,然后放入IPDI中搅拌均匀6-15秒,然后放入预热好的发泡箱中,最好使用烤箱不高30℃以上保温,同时20-30分钟后,推出块状气泡,加热24小时切开。泡孔均匀简单,强度高,弹性好,不粉化,一般不收缩。你需要用力按压以获得轻微的收缩。需要特别提醒的是不要使用接枝聚醚多元醇。

微孔软泡材料生产工艺

1、微孔软泡应用

这里需要注意的是,多孔泡沫不是指多孔PU弹性体(如鞋面、鞋垫、高速铁垫片、轮胎、汽车弹簧等泡沫)汽车聚氨酯,而是一种厚实的高密度聚氨酯泡沫片材,是一种特殊的聚氨酯软泡。这种软质聚氨酯泡沫板长期以来被广泛应用于通讯、计算机、家用电器、数码产品、其他电子产品、鞋材、医疗器械、五金等领域作为密封、减震、缓冲材料。

2、表现出色

高密封、高吸能(高缓冲)、高规格稳定性。优异的抗压缩变形、耐水、耐低温、耐老化、环保无污染。

3、基本成型工艺

这种发泡工艺不同于普通的水性物理发泡或普通的化学发泡剂(如丙酮等)。相反,它使用永久性二氧化碳注射发泡。基本生产工艺采用多套低压机械浇注在输送带离型纸上,不断刮刮至均匀长度,然后在烘道中用恒温凝胶固化。产品经过轧制,然后熟化。独特的发泡工艺决定了材料的优异性能。

技术重点:

有机金属盐催化剂适当控制反应速率。

严格的温度控制也是控制产品质量的重要诱因。

作为全球六大最受关注的合成材料之一,聚氨酯产业规模近年来迅速扩大。据博斯数据发布的《2016-2022年中国聚氨酯行业市场趋势预测及趋势预测研究报告》显示:全球聚氨酯产品产值已突破2100万吨,其中泡沫体系和非泡沫体系产品各占半壁江山,其巨大的衰退潜力令人担忧。

规模化生产趋势明显。在生产方面,聚氨酯行业与大多数化工行业一样,集约化、规模化生产趋势日益明显。随着聚氨酯生产技术越来越成熟,产品越来越普及,应用领域不断扩大,厂家发现,要想保持一定的盈利水平,必须要有一定的规模效益。因此,新企业的规模越来越大,产能增长迅速。

 

 

 

本文关键词: 汽车聚氨酯  聚氨酯泡沫