一种阻燃汽车内饰材料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种阻燃汽车内饰材料及其生产工艺，属于PU合成革技术领域。该内饰材料由超纤超纤基布、发泡层和面层复合而成，其中，发泡层和面层中均添加有自制改性阻燃剂，该改性阻燃剂的端部具有支状羟基，可参与到PU基体的交联网络中，不易从基体中偏析、渗出，可以发挥稳定的阻燃作用，其本质上为一种有机氮磷硅系阻燃剂，在发生燃烧时可形成阻燃隔离层穿插在PU基体中，阻止燃烧的加剧，达到良好的阻燃效果，经测试，极限氧指数在28%以上，阻燃等级达到V

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃汽车内饰材料及其生产工艺


[0001]本专利技术属于PU合成革
，具体地，涉及一种阻燃汽车内饰材料及其生产工艺。

技术介绍

[0002]随着生活水平的提高以及汽车工业的发展，人们在购车时不仅仅只看重汽车外部造型和性能，越来越多的消费者看重汽车内饰材料的美观性和舒适性，汽车内饰材料已经成为影响汽车整车品质和档次的重要因素。传统的汽车内饰材料主要为真皮材料和布料，其中，真皮材料舒适性好，但是价格高、难保养，一般仅用于高档汽车中，布料来源广、价格低廉，但是舒适性差，因此，各种合成革材料应运而生。
[0003]PU革具有柔和的光泽、柔软的手感，与真皮材料质感相似，且耐磨抗划，被广泛应用在汽车内饰材料中；但是，PU材料易燃，且在燃烧过程中会产生大量熔滴和毒害气体，存在较大的安全隐患；现有技术是通过向PU基体中添加一定量的阻燃剂提高其阻燃性能，目前应用于内饰材料的阻燃剂主要有无机阻燃剂和有机磷系阻燃剂，其中，无机阻燃剂以氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑等材料为主，在适当的添加量下，可发挥良好的阻燃性能，但是，无机阻燃剂与PU基体相容性差，分散性不好，大大降低PU革的质感；有机磷系阻燃剂以磷酸酯类为主，包括甲基磷酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯等，相较于无机阻燃剂，其与PU基体的相容性，一般均能发挥较强的阻燃作用，但是，其易在基体中偏析，特别在高温环境下，甚至出现渗出问题，阻燃效果不稳定。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种阻燃汽车内饰材料及其生产工艺。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种阻燃汽车内饰材料，由超纤基布、发泡层和面层复合而成，其中，发泡层包括：PU浆料、改性阻燃剂、发泡剂和稳泡剂；面层包括：PU浆料、液体硅胶和改性阻燃剂。
[0007]所述阻燃汽车内饰材料的生产工艺，具体包括如下工序：
[0008]工序S1：将改性阻燃剂、发泡剂、稳泡剂和稀释剂预混，在搅拌状态下与PU浆料混匀，高速搅拌起泡，得到阻燃发泡浆，将超纤基布置于平板模具中，注入阻燃发泡浆，合模加压至1
‑
1.2MPa，温度为88
‑
95℃，持压固化20
‑
25min，形成发泡层，得到发泡基片；
[0009]工序S2：将PU浆料、液体硅胶和改性阻燃剂混匀，得到阻燃面浆，再将阻燃面浆刮涂在发泡基片表面，在50
‑
60℃下预烘15
‑
20min，之后合模加压至1.5
‑
1.8MPa，温度为75
‑
80℃，持压固化30
‑
40min，形成面层，得到阻燃汽车内饰材料。
[0010]进一步地，阻燃发泡浆中各组分占比为：改性阻燃剂1.7
‑
2.3wt％、发泡剂2
‑
3wt％、稳泡剂0.15
‑
0.22wt％、稀释剂4
‑
5wt％，余量为PU浆料。
[0011]进一步地，阻燃面浆中各组分占比为：液体硅胶8
‑
12wt％、改性阻燃剂2.5
‑
3.5wt％，余量为PU浆料。
[0012]进一步地，发泡剂为琥珀酸单十八酰胺磺酸钠。
[0013]进一步地，稳泡剂为稳泡剂MD
‑
318。
[0014]进一步地，稀释剂为乙酸乙酯。
[0015]所述改性阻燃剂由以下方法制备：
[0016]步骤A1：将二烯丙基胺、三乙胺和二氧六环投料混匀，在10
‑
20℃恒温，辅以180
‑
240rpm机械搅拌，缓慢加入苯膦酰二氯，完全加入后保温搅拌反应，控制苯膦酰二氯的总加入反应时间为1.5
‑
2h，之后加入无水乙醇混洗，减压旋蒸脱除二烯丙基胺、二氧六环等低沸物，得到中间体a；
[0017]进一步地，苯膦酰二氯、二烯丙基胺、三乙胺和二氧六环的用量比为0.1mol：0.21
‑
0.23mol：3.5
‑
4.5mL：80
‑
100mL，二烯丙基胺中的仲胺基团与苯膦酰二氯中的酰氯基团反应，形成含磷氮元素和支状双键封端的化合物。
[0018]步骤A2：将巯丙基三甲氧基硅烷用环己烷稀释，升温至60
‑
70℃，辅以300
‑
400W/m2紫外辐照和120
‑
180rpm机械搅拌，缓慢加入中间体a，完全加入后继续反应，控制中间体a的总加入反应时间为3
‑
4h，反应结束减压旋蒸脱除环己烷，得到中间体b；
[0019]进一步地，中间体a、巯丙基三甲氧基硅烷和环己烷的用量比为0.1mol：0.42
‑
0.43mol：220
‑
280mL，在紫外辐照下巯丙基三甲氧基硅烷中的巯基与中间体a的端部双键点击加成反应，对中间体a引入甲氧基硅烷基团修饰。
[0020]步骤A3：将三亚甲基氯醇、中间体b、乙醇溶液和二甲基亚砜混合，通入氮气保护，升温至82
‑
88℃，辅以80
‑
120rpm机械搅拌，保温搅拌回流反应8
‑
10h，反应结束脱除乙醇溶液，再加入去离子水减压旋蒸脱除二甲基亚砜，得到改性阻燃剂；
[0021]进一步地，中间体b、三亚甲基氯醇、乙醇溶液和二甲基亚砜的用量比为0.1mol：40
‑
50mL：150
‑
200mL：20
‑
50mL，乙醇溶液的体积浓度为20
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30％，促进中间体b端部甲氧基硅烷水解，在端部引入羟基修饰，同时三亚甲基氯醇对中间体b结构中的叔胺结构进行季铵化处理。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]本专利技术制备一种PU基内饰材料，由超纤基布、发泡层和面层组成，其中，发泡层和面层中均添加有自制改性阻燃剂，其以二烯丙基胺和苯膦酰二氯为原料，通过取代反应制成含磷氮元素和支状双键封端的中间体a，再通过巯丙基三甲氧基硅烷在紫外辐照引发下与中间体a的端部双键点击反应，引入有机硅改性，制成中间体b，再由含三亚甲基氯醇的醇水环境活化，促进中间体b端部甲氧基硅烷水解，在端部引入羟基修饰，同时三亚甲基氯醇对中间体b结构中的叔胺结构进行季铵化处理，可赋予一定的抗菌作用；与现有阻燃型PU内饰材料相比，改性阻燃剂端部的支状羟基与PU基体具有良好的交联活性，可参与到PU基体的交联网络中，不易从基体中偏析、渗出，可以发挥稳定的阻燃作用，且其为一种有机氮磷硅系阻燃剂，在发生燃烧时可形成阻燃隔离层穿插在PU基体中，阻止燃烧的加剧，达到良好的阻燃效果，经测试，极限氧指数在28％以上，阻燃等级达到V
‑
1级别。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃汽车内饰材料，由超纤基布、发泡层和面层复合而成，其特征在于，发泡层和面层以PU浆料为基体，均添加有改性阻燃剂；所述改性阻燃剂由以下方法制备：步骤A1：将二烯丙基胺、三乙胺和二氧六环混匀，在10
‑
20℃恒温，搅拌下缓慢加入苯膦酰二氯，控制苯膦酰二氯的总加入反应时间为1.5
‑
2h，之后加入无水乙醇混洗，减压旋蒸，得到中间体a；步骤A2：将巯丙基三甲氧基硅烷用环己烷稀释，升温至60
‑
70℃，紫外辐照和搅拌下缓慢加入中间体a，控制中间体a的总加入反应时间为3
‑
4h，反应结束减压旋蒸，得到中间体b；步骤A3：将三亚甲基氯醇、中间体b、乙醇溶液和二甲基亚砜混合，通入氮气保护，升温至82
‑
88℃，保温搅拌回流反应8
‑
10h，反应结束脱除乙醇溶液，再加入去离子水减压旋蒸，得到改性阻燃剂。2.根据前权利要求1所述的一种阻燃汽车内饰材料，其特征在于，苯膦酰二氯、二烯丙基胺、三乙胺和二氧六环的用量比为0.1mol：0.21
‑
0.23mol：3.5
‑
4.5mL：80
‑
100mL。3.根据前权利要求2所述的一种阻燃汽车内饰材料，其特征在于，中间体a、巯丙基三甲氧基硅烷和环己烷的用量比为0.1mol：0.42
‑
0.43mol：220
‑
280mL。4.根据前权利要求3所述的一种阻燃汽车内饰材料，其特征在于，中间体b、三亚甲基氯醇、乙醇溶液和二甲基亚砜的用量比为0.1mol：40
‑
50mL：150...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱兵洪，朱月圆，杨剑，
申请(专利权)人：无锡琳华新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：