一种轻量化吸音循环泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术涉及吸音泡沫，具体涉及一种轻量化吸音循环泡沫及其制备方法。本发明专利技术开发一种轻量化吸音型循环泡沫材料，具有密度低，吸音性好，气味VOC性能优异的特点，可用于汽车内饰产品。本发明专利技术的技术发案是一种轻量化吸音循环泡沫，其制备原料为：回收的聚氨酯PU软泡、胶粘剂1和胶粘剂2，胶水用量质量占比9～11%；所述聚氨酯PU软泡的密度为20～40kg/m3，粒径为8～12mm。12mm。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化吸音循环泡沫及其制备方法


[0001]本专利技术涉及吸音泡沫，具体涉及一种轻量化吸音循环泡沫及其制备方法。

技术介绍

[0002]当前双碳战略的推进和低碳战略的发布，这对于整车的碳排放提出了新的要求。循环材料是低碳技术的重要组成部分，我们将废旧聚氨酯软泡经过复合加工改进，制成一种新型复合型循环软泡材料，该材料由于主要原料均来自废旧材料，碳排放非常低，且具有密度低，吸音性能好、VOC气味性能优异等优点。常规循环泡沫使用的材料为聚氨酯泡沫，该种循环泡沫主要的缺点是密度高达到90～200kg/m3，比整车聚氨酯泡沫密度高了30％以上，导致成型零件重量进一步提升，且其气味较差，因此该材料一直没有在车辆内外饰领域大量使用。一般车用吸音泡沫材料为聚氨酯泡沫，具有吸音性能好，成型性好，气味VOC性能差，其成本相对较高，碳排放较高。另一种广泛应用车用吸音材料为PET棉毡，其吸音性能较好，气味VOC差，密度80～100kg/m3较高，成本及碳排放较高。
[0003]CN110576546A公开了一种聚氨酯海绵废料制备成再生海绵方法及装置，该方法是按以下步骤进行的：(1)聚氨脂海棉废料经破碎机械破碎成粒径为1～20mm的小颗粒海绵废料；(2)对小颗粒海绵废料分批量计量；(3)逐批加胶水混合均匀；胶水添加量按重量计为海绵废料的5～20％；(4)施压粘合成再生聚氨酯海绵块。本专利技术能够使聚氨酯海绵产品生产过程中产生的海绵边角废料，重新制备成再生海绵块，可再次用于海绵弹簧床垫、坐垫等产品中，该技术虽然减少生产浪费，降低成本，同时减少海绵废料可能带来的环境污染，但是该方法制备的再发泡制品性能较低，且密度非常高，而与整车在轻量化要求的趋势相悖，无法有效应用；
[0004]CN105331086A公开了一种废弃聚氨酯泡沫的再生利用工艺方法，该方案按以下步骤进行：(1)将聚氨酯泡沫清理粉碎；(2)将粉碎后的泡沫与粘接剂混合均匀；(3)加入模具中高温蒸汽发泡成型；(4) 通风环境晾干；(5)切割加工；(6)中高温烘烤，及冷却。该专利技术虽然能够回收聚氨酯泡沫，但该废旧泡沫来源是汽车座椅泡沫密度较高50～65kg/m3，导致成的产品密度非常高达到150～200kg/m3，也与整车轻量化发展需求相悖。
[0005]CN113717343A公开了一种微粉化处理重新发泡成型的聚氨酯回收利用的工艺，该方法是按以下步骤进行的：(1)聚氨酯泡沫回料的初步粉碎；(2)对除粉化回料进一步粉碎并活化；(3)筛选合适尺寸的粉料；(4)粉料干燥；(5)粉料中加入多元醇；(6)混合均匀；(7)注入储料罐；(8)加入黑料及助剂注入模具发泡成型。本专利技术虽然能够回收聚氨酯泡沫，但制成的泡沫密度会更高，且工艺复杂，无法在汽车产品上应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是开发一种轻量化吸音型循环泡沫材料，具有密度低，吸音性好，气味VOC 性能优异的特点，可用于汽车内饰产品。
[0007]本专利技术的技术发案是一种轻量化吸音循环泡沫，其制备原料的质量比为：回收的
聚氨酯PU泡棉85～ 91％、胶水9～15％；所述聚氨酯PU软泡的密度为20～40kg/m3，粒径为6～14mm。
[0008]其中，胶水包括如下重量比的成分：多异氰酸酯MDI 80～95份，异氰酸酯基聚氨酯预聚体5～20 份，催化剂0.025～0.1份。
[0009]具体的，所述异氰酸酯基聚氨酯预聚体包含以下重量的组分：异氰酸酯70～90份、多元醇8～28 份、扩链剂1～2份。
[0010]优选的所述异氰酸酯基聚氨酯预聚体包含以下重量的组分：异氰酸酯80份、多元醇20份、扩链剂 1份。
[0011]进一步的，所述催化剂为聚氨酯有机锡类催化剂。
[0012]优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0013]优选的，所述多元醇包括丙三醇、丁三醇、丙三醇缩聚得到醚类、丁三醇缩聚得到醚类、以及丙三醇和丁三醇缩聚得到醚类中的一种或多种。
[0014]优选的，所述扩链剂包括乙二醇、丙二醇、乙二醇缩聚得到醚类、丙二醇缩聚得到醚类、以及乙二醇和缩聚得到醚类中的一种或多种。
[0015]本专利技术还提供了所述轻量化吸音循环泡沫的制备方法，包括如下步骤：
[0016](1)取密度20～40kg/m3的聚氨酯PU泡棉，并去除表面带结皮基料；
[0017](2)原料粉碎，粉碎机筛网直径6～14mm；
[0018](3)与胶水搅拌混合，粉碎后的泡棉与胶水混合均匀，胶水用量质量占比9～15％，所述胶粘剂为多异氰酸酯MDI 80
‑
95％，异氰酸酯基聚氨酯预聚体5
‑
20％，催化剂0.01
‑
0.1份，异氰酸酯基聚氨酯预聚体包含以下组分：异氰酸酯70～90份、多元醇8～28份、扩链剂1～2份；催化剂为聚氨酯有机锡类催化剂，如二月桂酸二丁基锡，占胶水总量的0.01～0.1％；
[0019](4)称量并模具填充，按照重量要求称量后均匀填充到模具中；
[0020](5)蒸汽模压成型：开启蒸汽，压力0.2～0.3kpa，温度设置120～140℃，时间6～8min；
[0021](6)烘烤及冷却：零件取出后放入烘箱中烘烤，温度110～130℃，时间20～30min，目的是快速去除其中大量水分，冷却至常温包装入库。
[0022]优选的，步骤(2)中筛网直径12mm。
[0023]优选的，成型最低厚度为4mm。
[0024]本专利技术的有益效果：本专利技术充分利用物理回收的优点，并结合整车需求开发出了一种轻量化密度在 55～75kg/m3，优异吸音性能、气味和VOC性能的新型循环泡沫材料，并可以通过模内发泡成型工艺可成型复杂结构，可直接制成地毯、前壁板隔音垫、轮毂包隔音垫等零件的吸音部分。该工艺使循环泡沫不再局限于制作形状规整零件，极大的提升了循环泡沫的应用范围，并且极大提升了结构复杂产品的生产效率。常规循环泡沫密度在约100kg/m3降低到55～75kg/m3时吸音性能会大幅度降低30～50％，虽然密度与常规泡沫相当，但声学性能无法达到要求。
[0025]本专利技术解决了常规循环PU泡沫密度高，VOC及气味较大及低密度下吸音性的问题。与地毯上应用的吸音材料相比，新循环材料在中低频段低于PU泡沫高频段优于PU泡沫，但与PET棉毡吸音性相当，气味和VOC性能最优异，因此可以用于汽车内饰吸音材料。同时，常
规循环PU泡沫硬度提升通常通过密度提升及增加胶水用量的方案进行改进，本专利技术通过复合胶水比例调整，可以实现不增加密度及胶水用量的情况下制成不同硬度的泡沫样品，可满足地毯踩踏区域硬度要求。且相对PET棉毡，优异的成型性及与车体型面贴合型均较优，可应用于汽车地毯、前壁板隔音垫、轮毂包隔音垫，用来替代常规 PU泡沫或者再生纤维毡制品。
附图说明具体实施方式
[0026]实施例1本专利技术的循环泡沫的制备
[0027]第一步是优选循环料，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量化吸音循环泡沫，其特征在于，其制备原料为以下重量份的成分：回收的聚氨酯PU泡棉85～91%、胶水质量占比9～15%；所述聚氨酯PU软泡的密度为20～40kg/m3，粒径为8～12mm。2.如权利要求1所述轻量化吸音循环泡沫，其特征在于，胶水包括如下重量比的成分：多异氰酸酯MDI 80～95份，异氰酸酯基聚氨酯预聚体5～20份，催化剂0.025～0.1份。3.如权利要求2所述轻量化吸音循环泡沫，其特征在于，所述异氰酸酯基聚氨酯预聚体包含以下重量的组分：异氰酸酯70～90份、多元醇8～28份、扩链剂1～2份。4.如权利要求3所述轻量化吸音循环泡沫，其特征在于，所述异氰酸酯基聚氨酯预聚体包含以下重量的组分：异氰酸酯80份、多元醇20份、扩链剂1份。5.如权利要求2所述轻量化吸音循环泡沫，其特征在于，所述催化剂为聚氨酯有机锡类催化剂。6.如权利要求4所述轻量化吸音循环泡沫，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。7.如权利要求3所述轻量化吸音循环泡沫，其特征在于，所述多元醇包括丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，付军，郭阳光，韦啸，王志白，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：