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技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种车门内侧壁用聚醚组合料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯是一种高分子材料，在日常生活中的应用广泛。因其原材料品种繁多，配方多样， 可调范围大，而具有很好的强度和断裂伸长率，硬度范围广，机械性能良好。聚氨酯材料由 于具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学性能在汽车行业领域得到广泛应 用。

聚氨酯的制备过程中，一般将原料分成两个组分：聚醚组分(俗称组合聚醚)和异氰酸酯 组分。组合聚醚包括聚醚多元醇、泡沫稳定剂、催化剂、匀化剂、发泡剂、扩链剂、其它助 剂等成分。其中聚醚多元醇是有机多元醇化合物中用量最大、应用面最广的一个品种。聚醚 的结构种类繁多，应用于聚氨酯泡沫的制备也因其结构种类的不同而使制品性能差异较大。 不同的聚醚组合料配方可以在很大范围内调节聚氨酯成品的性能，以满足不同的使用要求。 在组合聚醚的生产过程中，可以从基础聚醚的选择调配、各成分加料顺序、混合时间、储存 稳定性等方面控制组合聚醚的性能，从而得到性能优异的聚氨酯产品。

汽车内饰产品包括：汽车仪表板、中央置物箱、立柱、顶棚、发动机舱内装件、尾板内 衬、座椅和车门内侧壁等内饰件。随着人们生活水平和安全健康意识的提高，汽车内饰舒适 度、安全性和环保程度已成为消费者选择新车时考虑的首要因素。车门内侧壁做为汽车的重 要安全防护部件之一，分布面积大，其能否具备安全防护范围内的回弹性(介于高回弹和低 回弹之间，既可以起到防护效果，又可以把反作用力降到最低，能够完美的体现其防护的效 果)决定了汽车在遇到撞击时安全性能。为了适应轿车行业的轻量化、个性化、安全性、环 保性以及舒适性的发展要求，聚氨酯发泡行业一直努力转向寻找使用使聚氨酯组合料配方更 加优化的基础聚醚，更清洁的添加剂。开发在泡沫成型和使用过程中具有优良的回弹性、低 密度、强度适中、阻燃性、吸收噪音、性能稳定、环保健康的聚氨酯组合料是汽车行业的发 展趋势。现公司组合聚醚用于汽车、摩托车、自行车座垫、方向盘等制作高回弹冷熟化泡沫 等，距汽车内饰还有很大发展空间。

发明内容

本发明的目的提供一种车门内侧壁用聚醚组合料及其制备方法，优化汽车车门内侧壁用 组合聚醚配方，聚醚组合料具备良好的储存稳定性，由其所制备的车门内侧壁的回弹性能安 全系数高，能耗低，对环境无污染。

本发明所述的一种车门内侧壁用聚醚组合料，由以下重量份数计，原料组成如下：

低VOC聚醚多元醇A：330‐400

聚合物聚醚多元醇B：180‐260

结构型阻燃聚醚多元醇C：50‐90

泡沫稳定剂：4‐8

低挥发反应型胺催化剂：0.03‐0.71

环保型有机铋催化剂：1‐4

开孔剂：11.4

小分子交联剂：5‐8

匀化剂：0.1‐0.3

发泡剂：10‐18。

低挥发反应型胺催化剂优选0.26‐0.71重量份。

所述的低VOC聚醚多元醇A为2～6官能度2000‐6000分子量的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚 或植物油基聚醚；聚合物聚醚多元醇B为羟值20‐32mgKOH/g固含量40％‐45％的高活性聚合 物多元醇接枝聚醚；结构型阻燃聚醚多元醇C为羟值300～500mgKOH/g，200～600g/mol分子 量的结构型阻燃聚醚。

所述的泡沫稳定剂为低散发阻燃硅油。泡沫稳定剂为阻燃型泡沫稳定剂。优选6070、 Y-10366、DC-5810。6070生产厂家为禾木新材料有限公司，Y-10366生产厂家为宁波市镇海 劲翔化工有限公司，DC-5810生产厂家为上海晔兴实业有限公司。

所述的低挥发反应型胺催化剂为A-33或A-1，A‐33生产厂家为美国迈图公司，为含有 质量分数为33％三乙烯二胺的液体；A‐1生产厂家为上海德音化学有限公司，为含有质量分数 为70％双(二甲胺基乙基)醚的二丙二醇溶液)的一种或两种。

所述的低挥发反应型胺催化剂重量份数为0.23‐0.65的A‐33或重量份数为0.03‐0.06的A‐1 的一种或两种。

环保型有机铋催化剂为对水分不敏感的PC‐918或DY‐20(上海德音化学有限公司)，优选 PC‐918。

所述的开孔剂为聚氧化丙烯－氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃－聚硅氧烷共聚 物型开孔剂的混合物，优选K737或FK‐8300，k737的生产厂家为南京中安化工有限公司， fk‐8300的生产厂家为宁波劲翔化工有限公司；所述的小分子交联剂为二乙醇胺或三乙醇胺中 的一种或两种，优选二乙醇胺。

所述的匀化剂为乙二胺基乙磺酸钠或N,N一二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠中的一种或两 种。

所述的发泡剂为去离子水。不含其它物理发泡剂。

聚醚组合料的贮存过程中严格控制原料及助剂中的水分含量，使聚醚组合料中水含量小 于0.l％，聚醚组合料中碱金属离子含量控制在l0ppm以下。在贮存、运输、使用、加工过程 中严格防止水分的进入，使其在存储和使用过程中具有良好的稳定性。在发泡和泡沫使用过 程中无刺激气味。克服汽车内饰用聚氨酯泡沫回弹性能不佳，对环境造成污染的缺陷。

所述的车门内侧壁用聚醚组合料的制备方法，制备步骤为：

(1)将各单体聚醚多元醇按比例加入混配釜中；

(2)在不断搅拌的情况下，按顺序逐渐加入泡沫稳定剂、低挥发反应型胺催化剂、环保 型有机铋催化剂、开孔剂、小分子交联剂、匀化剂、发泡剂；

(3)然后计时搅拌混合1.5‐3小时后停止搅拌，然后进行发泡验证，合格后包装，贴上 标签后入库贮存。

弹性体用高活性低VOC含量基础聚醚、结构型阻燃聚醚、高固含量高活性聚合物聚醚， 配以环保型催化剂、加入泡沫稳定剂、发泡剂、匀化剂等助剂。在生产过程中从基础聚醚的 选择调配，各成分加料顺序、混合时间、储存稳定性等方面控制组合聚醚的性能，调配性能 良好的车门内侧壁用组合聚醚料，从而得到性能优异的汽车车门内侧壁用聚氨酯产品。使用 环保型有机铋作为催化剂，加入稳定剂，匀化剂等，使组合聚醚具备良好的储存稳定性。克 服汽车内饰用聚氨酯泡沫回弹性能不佳，能耗高，对环境造成污染的缺陷。

本发明专利产品用于汽车车门内侧壁等内饰件专用料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明车门内侧壁用聚醚组合料及其制备方法，配方组成合理，组合聚醚贮存稳定 性好，长期存放不分层，无沉淀物析出，具有良好的储存稳定性。以其为原料制得的弹性体 模塑泡沫制品，适用于各种汽车车门内侧壁材料的制备；本发明扩展了聚醚多元醇在聚氨酯 大块高回弹泡沫和一步模塑泡沫中的应用。

(2)本发明车门内侧壁用聚醚组合料及其制备方法，绿色环保，VOC含量低，甲醛散 发量小。在发泡和泡沫使用过程中无刺激气味。由本发明的汽车车门内侧壁用聚醚组合料与 TDI和MDI异氰酸酯反应后所得到的聚氨酯泡沫的阻燃性能良好，能达到安全防护范围内(介 于高回弹和慢回弹之间)的回弹效果，其尺寸稳定性和压缩强度高，在汽车内饰行业有极大 的应用价值。由其制备得到的汽车车门内侧壁材料具有优良的回弹性、低密度、高强度、高 伸长率、阻燃性、吸收噪音、环保健康。

(3)本发明克服汽车车门内侧壁用聚氨酯泡沫回弹性能不佳，能耗高，对环境造成污染 的缺陷，适应轿车行业的轻量化、个性化、安全性、环保性以及舒适性的发展要求，扩展了 聚醚多元醇的应用领域，赋予产品较高的附加值，将产生较大的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。

实施例1

一种车门内侧壁用聚醚组合料由以下重量组分的原料组成:

低VOC聚醚多元醇A：330

聚合物聚醚多元醇B：180

结构型阻燃聚醚多元醇C：50

泡沫稳定剂：4

低挥发反应型胺催化剂：0.26

环保型有机铋催化剂：1

开孔剂：11.4

小分子交联剂：5

匀化剂：0.1

发泡剂：10

其中低VOC聚醚多元醇A为3官能度6000分子量环氧丙烷环氧乙烷共聚醚，它是低气味 高活性聚醚；聚合物聚醚多元醇B为羟值32mgKOH/g固含量45％的高活性聚合物多元醇接 枝聚醚；结构型阻燃聚醚多元醇C为羟值500mgKOH/g，200g/mol分子量的结构型阻燃聚醚。 30mgKOH/g固含量27％的结构型阻燃聚醚。所述的泡沫稳定剂为阻燃型低散发硅油。低挥发 反应型胺催化剂为A-33(含有质量分数为33％的三乙烯二胺的液体0.23g)和A‐1(含有质量 分数为70％双(二甲胺基乙基)醚的二丙二醇溶液0.03g)的混合物，环保型有机铋催化剂为 DY‐20，匀化剂乙二胺基乙磺酸钠，小分子交联剂为三乙醇胺，发泡剂为去离子水。

本实施例所述的车门内侧壁用聚醚组合料的制备步骤如下：

(1)将各单体聚醚多元醇按比例加入混配釜中；

(2)在不断搅拌的情况下，按顺序逐渐加入泡沫稳定剂、低挥发反应型胺催化剂、环保 型有机铋催化剂、开孔剂、小分子交联剂、匀化剂、发泡剂；

(3)然后计时搅拌混合1.5小时后停止搅拌，然后进行发泡验证，合格后包装，贴上标 签后入库贮存。

组合聚醚贮存稳定天数为210天，期间无沉淀物析出。

实施例2

一种车门内侧壁用聚醚组合料由以下重量组分的原料组成:

低VOC聚醚多元醇A：360

聚合物聚醚多元醇B：220

结构型阻燃聚醚多元醇C：65

泡沫稳定剂：6

低挥发反应型胺催化剂：0.35

环保型有机铋催化剂：3

开孔剂：11.4

小分子交联剂：6.5

匀化剂：0.2

发泡剂：14

其中低VOC聚醚多元醇A为6官能度2000分子量的植物油基聚醚；聚合物聚醚多元醇B 为羟值26mgKOH/g固含量42％的高活性聚合物多元醇接枝聚醚；结构型阻燃聚醚多元醇C 为羟值300mgKOH/g，600g/mol分子量的结构型阻燃聚醚。所述的泡沫稳定剂为阻燃型低散 发硅油。低挥发反应型胺催化剂为A-33(含有质量含量为33％的三乙烯二胺的液体0.3g)和 A‐1(含有质量含量为70％的双(二甲胺基乙基)醚的二丙二醇溶液0.05g)的混合物，环保型有机 铋催化剂为PC‐918，匀化剂为乙二胺基乙磺酸钠和N,N一二(2‐羟乙基)‐2‐氨基乙磺酸钠各 0.1g，小分子交联剂为二乙醇胺，发泡剂为去离子水。

本实施例的搅拌混合时间为3小时，其余与实施例1的制备步骤相同。组合聚醚贮存稳 定天数为235天，期间无沉淀物析出。

实施例3

一种车门内侧壁用聚醚组合料由以下重量组分的原料组成:

低VOC聚醚多元醇A：400

聚合物聚醚多元醇B：260

结构型阻燃聚醚多元醇C：90

阻燃型泡沫稳定剂：8

低挥发反应型胺催化剂：0.71

环保型有机铋催化剂：4

开孔剂：11.4

小分子交联剂：8

匀化剂：0.3

发泡剂：18

其中低VOC聚醚多元醇A为2官能度2000分子量的环氧丙烷聚醚；聚合物聚醚多元醇B 为羟值20mgKOH/g固含量40％的高活性聚合物多元醇接枝聚醚；结构型阻燃聚醚多元醇C 为羟值400mgKOH/g，300g/mol分子量的结构型阻燃聚醚。所述的泡沫稳定剂为阻燃型低散 发硅油。低挥发反应型胺催化剂为A-33(含有质量含量为33％的三乙烯二胺的液体0.65g) 和A‐1(含有质量含量为70％的双(二甲胺基乙基)醚的二丙二醇溶液0.06g)的混合物，环保型有 机铋催化剂为PC‐918，匀化剂为乙二胺基乙磺酸钠和N,N一二(2‐羟乙基)‐2‐氨基乙磺酸钠各 0.15g，小分子交联剂为二乙醇胺，发泡剂为去离子水。

本实施例的搅拌混合时间为3小时，其余与实施例1的制备步骤相同。组合聚醚贮存稳 定天数为240天，期间无沉淀物析出。

实施例4

一种车门内侧壁用聚醚组合料由以下重量组分的原料组成:

低VOC聚醚多元醇A：380

聚合物聚醚多元醇B：240

结构型阻燃聚醚多元醇C：75

泡沫稳定剂：6

低挥发反应型胺催化剂：0.35

环保型有机铋催化剂：3

开孔剂：11.4

小分子交联剂：6.5

匀化剂：0.2

发泡剂：14

其中低VOC聚醚多元醇A为3官能度5000分子量的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚，它是低 气味高活性聚醚；聚合物聚醚多元醇B为羟值30mgKOH/g固含量43％的高活性聚合物多元 醇接枝聚醚；结构型阻燃聚醚多元醇C为羟值400mgKOH/g，350g/mol分子量的结构型阻燃 聚醚。所述的泡沫稳定剂为阻燃型低散发硅油。低挥发反应型胺催化剂为A-33(含有质量含 量为33％的三乙烯二胺的液体0.3g)和A‐1(含有质量含量为70％的双(二甲胺基乙基)醚的二丙 二醇溶液0.05g)的混合物，环保型有机铋催化剂为PC‐918，匀化剂N,N一二(2‐羟乙基)‐2‐氨基 乙磺酸钠，小分子交联剂为二乙醇胺，发泡剂为去离子水。

本实施例的搅拌混合时间为3.5小时，其余与实施例1的制备步骤相同。组合聚醚贮存 稳定天数为220天，期间无沉淀物析出。

由上述实施例1-4所得车门内侧壁用聚醚组合料与TDI与MDI异氰酸酯反应后所得聚氨 酯泡沫的技术指标如表1。

表1实施例1-4所得产品与TDI与MDI异氰酸酯反应后所得产品的指标

本发明的所得车门内侧壁用聚醚组合料的稳定性好，储存稳定天数较长。由其所制备的 车门内侧壁用聚氨酯模塑件具有安全防护范围内的的回弹性及低VOC含量，阻燃性 ≦50mm/min，阻燃效果可达离火即灭，VOC含量通过GB/T27630-2011乘用车内空气质量评 价指南，测试结果≦80ug/g(ppm)，而市场上低VOC领域涉及较少，大多数同类产品的VOC 含量不能符合国家标准要求。其舒适度、安全性和环保程度将满足消费者选择新车时要求。