專利名稱：一種聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨酯材料領(lǐng)域，具體涉及一種聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物。
背景技術(shù)：
半硬質(zhì)泡沫塑料(簡稱半硬泡)是硬度介于軟泡與硬泡之間的一種泡沫塑料。其特點(diǎn)是具有較低的密度和較高的壓縮強(qiáng)度，這種優(yōu)異的能量吸收功能使其特別適合用作各種吸能材料，因此半硬質(zhì)聚氨酯廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)，如汽車儀表板、車頂內(nèi)襯、門內(nèi)裝飾板等。市場需求要求半硬質(zhì)泡沫塑料具有良好的吸音效果，而現(xiàn)有的半硬泡普遍在低頻的吸音效果不好，且VOC含量過高，對環(huán)境和人體均產(chǎn)生傷害，所以強(qiáng)烈需求在低頻時(shí)有良好吸音效果和低VOC的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種具有良好吸音效果和低VOC含量的聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，所述聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物由組合聚醚A和異氰酸酯B組成，其重量份配比為100份組合聚醚、12(Γ170份異氰酸酯；
其中，所述組合聚醚的配方為以甘油為起始劑的羥值為33 37mgK0H/g的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚10飛0份，以丙三醇為起始劑的羥值為45(T550 mgKOH/g的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚(Γ40份，低官能度聚醚多元醇(Γ30份，多元醇(Γ12份，水Γ7份，催化劑O. Γ1份，表面活性劑O. ri. 5份，開孔劑O. 5^1. O份，塑膠粉末1(Γ15份，交聯(lián)劑2飛份，色漿
O.5 2. O 份。優(yōu)選的，所述多元醇是有至少2個(gè)能與異氰酸酯起反應(yīng)的氫原子且分子量為60 500的多元醇。優(yōu)選的，所述催化劑為特種反應(yīng)型胺類催化劑或者常規(guī)催化劑。優(yōu)選的，所述特種反應(yīng)型胺類催化劑為N，N—二甲基環(huán)己胺、雙(2-甲基氧基乙
基)醚、二甲基乙醇胺、二甲基芐胺、三乙醇胺、三亞乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、季胺鹽中的一種或兩種及兩種以上的組合。優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑是甘油、二乙醇胺、三乙醇胺中的一種或兩種及兩種以上的組
口 ο優(yōu)選的，所述塑膠粉末是LDPE、HDPE, PP或者PE中的一種或兩種及兩種以上的組合。通過添加塑膠粉末，有效改善了泡沫的泡孔結(jié)構(gòu)，使得其吸音性能得到提高；并且還改善了泡沫的燒芯情況，提高泡沫的高度，有效提高了泡沫的得材率。優(yōu)選的，所述開孔劑為聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型開孔劑與聚氧化烯烴一聚硅氧烷共聚物型開孔劑的混合物。 優(yōu)選的，所述異氰酸酯是改性MDI。
優(yōu)選的，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯和多苯基多次甲基多異氰酸酯的混合物。本發(fā)明還提供一種聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物的制備方法，所述制備方法有以下步驟 第一步，先將以甘油為起始劑的羥值為33 37mgK0H/g的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚、以丙三醇為起始劑的羥值為45(T550 mgKOH/g的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚、低官能度聚醚多元醇、多元醇、水、催化劑、表面活性劑、開孔劑、塑膠粉末、交聯(lián)劑和色漿按照比例混合均勻形成A料；改性MDI異氰酸酯為B料；
第二步，將A料和B料溫度控制在2(T26°C，按照比例攪拌混和2(Γ30秒，攪拌速度控制在150(T2000 r/min，倒入模具中，3(Γ50分鐘后開模取出泡塊。聚氨酯泡沫中有很多與外界相通的孔洞，開孔率指這些孔的體積占總體積的比率。作為吸聲材料，與外界相通的孔洞越多越好，這樣對聲波的損耗就越大。聚氨酯泡沫的伸長率越大，且彈性恢復(fù)率越大，表明聚氨酯材料的變形適應(yīng)性越好。本發(fā)明聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物的泡沫底部不可使用的厚度小于泡沫高度的1%,具有優(yōu)異的伸長率、開孔率和吸音效果(尤其是中低頻吸音效果)，伸長率可以達(dá)到28%以上，開孔率達(dá)到90%以上，并且具有低密度(芯部密度不大于23kg/m3)和高壓縮強(qiáng)度(大于90kpa)ο與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明很好地解決了低頻的吸音和VOC污染問題。本發(fā)明的VOC含量很低，甲醛含量< 10mg/kg ;低頻吸音效果優(yōu)異，在頻率500HZ時(shí)，吸音系數(shù)是O. 4，在頻率3000 6000HZ時(shí)，吸音系數(shù)是O. 9 I. O。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例(聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物及其制備方法)，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附后權(quán)利要求書限定的范圍。實(shí)施例1，
準(zhǔn)確稱取以下原料環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚330N 10 kg，環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚GEP-303 40 kg，低官能度聚醚多元醇ED-28 20 kg，乙二醇9 kg，水4 kg，催化劑N，N—二甲基環(huán)己胺I kg，表面活性劑I. 5 kg，開孔劑I. O kg, LDPE塑膠粉末10 kg，交聯(lián)劑甘油2kg,黑色衆(zhòng)I. 5 kg。第一步，先將以上原料按照比例混合均勻形成A料；改性MDI異氰酸酯為B料；A料和B料的重量比例為100:120 ；
第二步，將A料和B料溫度控制在20°C，按照比例在攪拌桶內(nèi)攪拌混和30秒，攪拌速度控制在1500 r/min，倒入模具中，50分鐘后開模取出即可得泡塊。實(shí)施例2，
準(zhǔn)確稱取以下原料環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚4701 20 kg，環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚GEP-303 30 kg，低官能度聚醚多元醇ED-28 10 kg，多元醇丙三醇12 kg，水6 kg，二甲基
4乙醇胺I kg，表面活性劑I. 5 kg，開孔劑I. O kg, HDPE塑膠粉末15 kg，二乙醇胺3 kg，黑色衆(zhòng)O. 5 kg。第一步，先將以上原料按照比例混合均勻形成A料；改性MDI異氰酸酯為B料；A料和B料的重量比例為100:130 ；
第二步，將A料和B料溫度控制在24°C，按照比例在攪拌桶內(nèi)攪拌混和25秒，攪拌速度控制在1800 r/min，倒入模具中，40分鐘后開模取出即可得泡塊。實(shí)施例3，
準(zhǔn)確稱取以下原料環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚330N 30 kg，環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚26.5 kg,低官能度聚醚多元醇5 kg,多元醇6 kg,水7 kg,五甲基二乙烯三胺I kg,表面活性劑O. 5 kg,開孔劑I. O kg, PP塑膠粉末15 kg，三乙醇胺6 kg，色漿2 kg。第一步，先將以上原料按照比例混合均勻形成A料；改性MDI異氰酸酯為B料；A料和B料的重量比例為100:140 ；
第二步，將A料和B料溫度控制在26°C，按照比例在攪拌桶內(nèi)攪拌混和20秒，攪拌速度控制在2000 r/min，倒入模具中，35分鐘后開模取出即可得泡塊。實(shí)施例4，
準(zhǔn)確稱取以下原料環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚60 kg，環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚5 kg,低官能度聚醚多元醇10 kg,多元醇3 kg,水5 kg,三亞乙基二胺O. 5 kg,表面活性劑I kg,開孔劑O. 5 kg, PE塑膠粉末12 kg,甘油2 kg,色楽;I kg。第一步，先將聚醚多元醇、水、表面活性劑、催化劑和交聯(lián)劑按照比例混合均勻形成A料；改性MDI異氰酸酯為B料；A料和B料的重量比例為100:150 ；
第二步，將A料和B料溫度控制在22°C，按照比例在攪拌桶內(nèi)攪拌混和25秒，攪拌速度控制在1500 r/min，倒入模具中，30分鐘后開模取出即可得泡塊。實(shí)施例5，
準(zhǔn)確稱取以下原料環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚60 kg，低官能度聚醚多元醇20 kg，水4kg，三亞乙基二胺I kg，表面活性劑I. 5 kg，開孔劑O. 5 kg，PE塑膠粉末10 kg，甘油2 kg,色衆(zhòng)I kg。第一步，先將聚醚多元醇、水、表面活性劑、催化劑和交聯(lián)劑按照比例混合均勻形成A料；改性MDI異氰酸酯為B料；A料和B料的重量比例為100:160 ；
第二步，將A料和B料溫度控制在25°C，按照比例在攪拌桶內(nèi)攪拌混和30秒，攪拌速度控制在1500 r/min，倒入模具中，30分鐘后開模取出即可得泡塊。實(shí)施例6，
準(zhǔn)確稱取以下原料環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚50 kg，環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚10 kg,低官能度聚醚多元醇15 kg,多元醇5 kg,水4kg,三亞乙基二胺I kg,表面活性劑I. 5 kg,開孔劑O. 5 kg, PE塑膠粉末10 kg,甘油2 kg,色楽;I kg。第一步，先將聚醚多元醇、水、表面活性劑、催化劑和交聯(lián)劑按照比例混合均勻形成A料；改性MDI異氰酸酯為B料；A料和B料的重量比例為100:170 ；
第二步，將A料和B料溫度控制在25°C，按照比例在攪拌桶內(nèi)攪拌混和30秒，攪拌速度控制在1500 r/min，倒入模具中，30分鐘后開模取出即可得泡塊。經(jīng)測試，本發(fā)明制備的泡沫長I. 5^3米，寬I. 2 2. 5米，高O. 6^1. O米，底部不可利用厚度小于1%，甲醛含量≤10mg/kg,芯部密度小于23kg/m3。在頻率500HZ時(shí)，吸音系數(shù)是
0.4，在頻率3000 6000!12時(shí)，吸音系數(shù)是O. 9 I。表I是本發(fā)明的吸音效果測試結(jié)果。表I聚氨酯半硬質(zhì)泡沫吸聲效果測試結(jié)果表
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，其特征在于，所述聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物由組合聚醚A和異氰酸酯B組成，其重量份配比為100份組合聚醚、12(Γ170份異氰酸酯；其中，所述組合聚醚的配方為以甘油為起始劑的羥值為33 37mgK0H/g的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚10飛0份，以丙三醇為起始劑的羥值為45(T550 mgKOH/g的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚(Γ40份，低官能度聚醚多元醇(Γ30份，多元醇(Γ12份，水Γ7份，催化劑O. Γ1份，表面活性劑O. ri. 5份，開孔劑O. 5^1. O份，塑膠粉末1(Γ15份，交聯(lián)劑2飛份，色漿O. 5 2. O 份。
2.如權(quán)利要求I所述的聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，其特征在于，所述多元醇是有至少2個(gè)能與異氰酸酯起反應(yīng)的氫原子且分子量為60 500的多元醇。
3.如權(quán)利要求I所述的聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，其特征在于，所述催化劑為特種反應(yīng)型胺類催化劑或者常規(guī)催化劑。
4.如權(quán)利要求3所述的聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，其特征在于，所述特種反應(yīng)型胺類催化劑為N，N 一二甲基環(huán)己胺、雙(2-甲基氧基乙基)醚、二甲基乙醇胺、二甲基芐胺、三乙醇胺、三亞乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、季胺鹽中的一種或兩種及兩種以上的組合。
5.如權(quán)利要求I所述的聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，其特征在于，所述交聯(lián)劑是甘油、二乙醇胺、三乙醇胺中的一種或兩種及兩種以上的組合。
6.如權(quán)利要求I所述的聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，其特征在于，所述塑膠粉末是LDPE、HDPE、PP或者PE中的一種或兩種及兩種以上的組合。
7.如權(quán)利要求I所述的聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，其特征在于，所述開孔劑為聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型開孔劑與聚氧化烯烴一聚硅氧烷共聚物型開孔劑的混合物。
8.如權(quán)利要求I所述的聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，其特征在于，所述異氰酸酯是改性MDI。
9.一種聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物的制備方法，其特征在于，所述制備方法有以下步驟第一步，先將以甘油為起始劑的羥值為33 37mgK0H/g的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚、以丙三醇為起始劑的羥值為45(T550 mgKOH/g的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷共聚醚、低官能度聚醚多元醇、多元醇、水、催化劑、表面活性劑、開孔劑、塑膠粉末、交聯(lián)劑和色漿按照比例混合均勻形成A料；改性MDI異氰酸酯為B料；第二步，將A料和B料溫度控制在2(T26°C，按照比例攪拌混和2(Γ30秒，攪拌速度控制在150(T2000 r/min，倒入模具中，3(Γ50分鐘后開模取出泡塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物，所述聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物由組合聚醚A和異氰酸酯B組成，其重量份配比為100份組合聚醚、120~170份異氰酸酯。本發(fā)明還提供一種聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物的制備方法。本發(fā)明聚氨酯半硬質(zhì)泡沫組合物具有優(yōu)異的吸音效果和低VOC含量的優(yōu)良品質(zhì)，特別適合用于汽車頂棚。
文檔編號C08G101/00GK102942666SQ201210509939
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者陳玲霞, 呂佳男, 夏青青, 袁沖 申請人:蘇州井上高分子新材料有限公司