火焰复合用材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种火焰复合用材料及其制备方法和用途，主要解决现有技术中火焰复合用材料中海绵拉伸强度低、撕裂强度差、耐湿热老化性能差的问题。本发明专利技术通过采用一种火焰复合用材料，由组分I和组分II组成，组分I与组分II的重量份数比为100：25～75，其中组分I以重量份数计包括聚醚多元醇A：30～60份，聚醚多元醇B：1～29份，聚合物多元醇C：20～38份，聚酯多元醇3～10份，水：1～5份，胺类催化剂：0.15～0.85份，锡类催化剂：0.12～0.85份，泡沫稳定剂：0.55～1.95份，阻燃剂：2～12份，火焰复合剂：1～4份；组分II以重量份数计包括异氰酸酯25～75份及其制备方法，取得了较好的技术效果，可用于汽车内饰火焰复合表皮的工业生产中。用于汽车内饰火焰复合表皮的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】
火焰复合用材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及聚氨酯泡沫领域，尤其涉及一种火焰复合用材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]汽车内饰材料中经常用到火焰复合表皮，其中的聚氨酯海绵材料为火焰复合海绵，通常复合后要求海绵与表皮的剥离强度不低于10N/cm，拉伸强度大于180Kpa和撕裂强度大于3N/cm，特别是在湿热老化后仍能保持较好的性能。聚氨酯火焰复合海绵主要可分为聚醚型海绵和聚酯型海绵，使用聚酯型海绵时，可以直接通过火焰复合的加工方式把PVC和无纺布进行贴合，聚酯型PU海绵物理性能优越，但是聚酯型PU海绵的耐老化性能较差，在高温高湿条件下其相关的力学性能(拉伸强度、断裂伸长率)会下降40～50％，同时聚酯型PU海绵需要用高压设备发泡，对发泡工艺要求高、成本高；因对发泡工艺要求高，所以容易产生瑕疵品，导致产品得材率低；使用聚醚型海绵时，需要添加火焰复合剂，通过火焰复合的加工方式将PVC和无纺布进行贴合，聚醚型海绵具有较好的耐老化性能，在高温高湿条件下，其相关的力学性能基本无太大影响，但其拉伸、撕裂强度等总体性能低于聚酯型；所以，聚醚型海绵主要应用于中低端车型；聚酯型海绵主要用于高端车型。
[0003]现有技术中评价聚氨酯海绵的耐水解、耐老化性能的方法，通常是在95℃、95％相对湿度的条件下进行湿热老化200h，然后进行拉伸强度、撕裂强度的测试，测试标准分别为ISO 1798
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2008和ISO 8067
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2018。
[0004]CN112358594B公开了一种汽车内饰表皮复合用火焰复合海绵的制备方法，使用了一种含有酯键结构的聚醚多元醇，可以提高火焰复合海绵的复合强度，降低火焰复合剂的用量；但是其配方中含有酯键的聚醚多元醇用量偏大，此种聚醚多元醇在高温高湿条件下易发生水解反应，其湿热条件下的不稳定性会导致海绵的耐水解性、耐老化性能下降，最终导致海绵的整体性能下降。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中火焰复合用材料中海绵拉伸强度低、撕裂强度差、耐湿热老化性能差的问题，本专利技术提供一种火焰复合用材料，该材料同时具有拉伸强度高、撕裂强度高、耐湿热老化性能好的优点。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的火焰复合用材料的制备方法。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的火焰复合用材料的用途。
[0008]为解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种火焰复合用材料，由组分I和组分II组成，组分I与组分II的重量份数比为100：25～75，其中组分I以重量份数计包括聚醚多元醇A：30～60份，聚醚多元醇B：1～29份，聚合物多元醇C：20～38份，聚酯多元
醇3～10份，水：1～5份，胺类催化剂：0.15～0.85份，锡类催化剂：0.12～0.85份，泡沫稳定剂：0.55～1.95份，阻燃剂：2～12份，火焰复合剂：1～4份；组分II以重量份数计包括异氰酸酯25～75份；其中，聚醚多元醇A分子量为1000～3000，不饱和度为0.01～0.2mmol/g，官能度为2～4；聚醚多元醇B的分子量为800～1500，不饱和度为0.01～0.1mmol/g，官能度为2，其中聚醚多元醇B是一种含有酯键结构的聚醚多元醇，聚醚多元醇B以小分子起始剂为起始剂，由环氧烷烃与有机酸或酸酐中的至少一种共聚而成，聚醚多元醇B中酯键含量以重量百分数计为8～15％；聚合物多元醇C的分子量为4200～6800，官能度为2～4，固含量为25～50％；聚酯多元醇的分子量为500～2500，官能度为2～3；异氰酸酯选自2,6
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二甲基苯基二异氰酸酯或2,4
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二甲基苯基二异氰酸酯中的至少一种。
[0009]上述技术方案中，优选地，聚醚多元醇B的制备方法包括以下步骤：(1)在反应釜中投入50～150重量份数的小分子起始剂与300～800重量份数的环氧烷烃进行反应，反应时间6～10h，反应温度100～120℃；(2)继续向反应釜中投入300～600重量份数的有机酸或酸酐进行聚合反应，反应时间4～10h，反应温度110～130℃；(3)再向反应釜中投入100～800重量份数的环氧烷烃反应形成聚醚多元醇B，反应时间5～10h，反应温度110～135℃。
[0010]上述技术方案中，优选地，合成聚醚多元醇B中的小分子起始剂选自1,2
‑
丙二醇、1，3
‑
丙二醇、一缩二丙二醇或二乙二醇中的至少一种；环氧烷烃选自环氧丙烷、环氧乙烷或环氧丁烷中的至少一种；有机酸或酸酐选自对苯二甲酸、天门冬氨酸、己二酸、均苯四甲酸二酐、偏苯三酸酐、顺丁烯二酸酐、4
‑
甲基苯酐或邻苯二甲酸酐中的至少一种。
[0011]上述技术方案中，优选地，胺类催化剂选自三乙烯二胺、N,N
’‑
二甲基吡啶、N
‑
乙基吗啉、N,N
’‑
二乙基哌嗪、五甲基二亚丙基三胺、N,N
‘‑
二甲基乙醇胺、三乙醇胺或双(二乙氨基乙基)醚中的至少一种。
[0012]上述技术方案中，优选地，锡类催化剂选自辛酸锡、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、异辛酸铋、月桂酸铋或新癸酸铋中的至少一种。
[0013]上述技术方案中，优选地，泡沫稳定剂为聚醚改性聚硅氧烷。
[0014]上述技术方案中，优选地，阻燃剂选自有机磷阻燃剂、三聚氰胺、氧化铝或石墨粉中的至少一种。
[0015]上述技术方案中，优选地，火焰复合剂为亚磷酸酯类化合物。
[0016]上述技术方案中，优选地，聚醚改性聚硅氧烷选自L
‑
5702、L
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5770、DC
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5950、SI
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2302、BL
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578、L
‑
580或BF
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2370中的至少一种。
[0017]上述技术方案中，优选地，有机磷阻燃剂选自YK
‑
80LV、YK
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68LE、WSFR
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504L、WSFR
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780、LO
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190或LO
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292中的至少一种。
[0018]上述技术方案中，优选地，亚磷酸酯类火焰复合剂选自FLE
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200LF、YK
‑
FLE2000、YK
‑
8006、YK
‑
FE500、FC
‑
2808、FL
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600或P430中的至少一种。
[0019]上述技术方案中，优选地，由组分I和组分II混合后反应组成，组分I与组分II的重量份数比为100：25～55，其中组分I以重量份数计包括聚醚多元醇A：30～60份，聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火焰复合用材料，由组分I和组分II组成，组分I与组分II的重量份数比为100：25～75，其中组分I以重量份数计包括聚醚多元醇A：30～60份，聚醚多元醇B：1～29份，聚合物多元醇C：20～38份，聚酯多元醇3～10份，水：1～5份，胺类催化剂：0.15～0.85份，锡类催化剂：0.12～0.85份，泡沫稳定剂：0.55～1.95份，阻燃剂：2～12份，火焰复合剂：1～4份；组分II以重量份数计包括异氰酸酯25～75份；其中，聚醚多元醇A分子量为1000～3000，不饱和度为0.01～0.2mmol/g，官能度为2～4；聚醚多元醇B的分子量为800～1500，不饱和度为0.01～0.1mmol/g，官能度为2，其中聚醚多元醇B是一种含有酯键结构的聚醚多元醇，聚醚多元醇B以小分子起始剂为起始剂，由环氧烷烃与有机酸或酸酐中的至少一种共聚而成，聚醚多元醇B中酯键含量以重量百分数计为8～15％；聚合物多元醇C的分子量为4200～6800，官能度为2～4，固含量为25～50％；聚酯多元醇的分子量为500～2500，官能度为2～3；异氰酸酯选自2,6
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二甲基苯基二异氰酸酯或2,4
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二甲基苯基二异氰酸酯中的至少一种。2.根据权利要求1所述的火焰复合用材料，其特征在于，聚醚多元醇B的制备方法包括以下步骤：(1)在反应釜中投入50～150重量份数的小分子起始剂与300～800重量份数的环氧烷烃进行反应，反应时间6～10h，反应温度100～120℃；(2)继续向反应釜中投入300～600重量份数的有机酸或酸酐进行聚合反应，反应时间4～10h，反应温度110～130℃；(3)再向反应釜中投入100～800重量份数的环氧烷烃反应形成聚醚多元醇B，反应时间5～10h，反应温度110～135℃。3.根据权利要求1或2所述的火焰复合用材料，其特征在于，合成聚醚多元醇B中的小分子起始剂选自丙二醇、一缩二丙二醇或二乙二醇中的至少一种；环氧烷烃选自环氧丙烷、环氧乙烷或环氧丁烷中的至少一种；有机酸或酸酐选自对苯二甲酸、天门冬氨酸、己二酸、均苯四甲酸二酐、偏苯三酸酐、顺丁烯二酸酐、4
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甲基苯酐或邻苯二甲酸酐中的至少一种。4.根据权利要求1所述的火焰复合用材料，其特征在于，胺类催化剂选自三乙烯二胺、N,N
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二甲基吡啶、N
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乙基吗啉、N,N
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二乙基哌嗪、五甲基二亚丙基三胺、N,N
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二甲基乙醇胺、三乙醇胺或双(二乙氨基乙基)醚中的至少一种；锡类催化剂选自辛酸锡、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、异辛酸铋、月桂酸铋或新癸酸铋中的至少一种；泡沫稳定剂为聚醚改性聚硅氧烷；阻燃剂选自有机磷阻燃剂、三聚氰胺、氧化铝或石墨粉中的至少一种；火焰复合剂为亚磷酸酯类化合物。5.根据权利要求4所述的火焰复合用材料，其特征在于，聚醚改性聚硅氧烷选自L
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5702、L
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5770、DC
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5950、SI
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2302、BL
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578、L
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580或BF
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2370中的至少一种；有机磷阻燃剂选自YK
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80LV、YK
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68LE、WSFR
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504L、WSFR
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780、LO
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190或LO
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292中的至少一种；亚磷酸酯类火焰复合剂选自FLE
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200LF、YK
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FLE2000、YK
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8006、YK
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FE500、FC
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2808、FL
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600或P430中的至少一种。6.根据权利要求1所述的火焰复合用材料，其特征在于，由组分I和组分II混合后反应组成，组分I与组分II的重量份数比为100：25～55，其中组分I以重量份数计包括聚醚多元醇A：30～60份，聚醚多元醇B：10～...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兆亮，时盼盼，
申请(专利权)人：江苏金智达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：