本发明涉及汽车制造技术领域，具体是一种汽车座椅的发泡材料及其制备方法和应用。
背景技术：
随着科技的不断发展，汽车作为一种常用的交通工具，为人们的生活和工作提供了便利，其中，座椅作为汽车车身内部的重要装置之一，可以为司乘人员提供便于操作、舒适安全的驾驶、乘坐位置。通常，座椅由骨架、座垫、靠背和调节机构等组成，而座垫和靠背通常是采用发泡材料进行制备而成，发泡材料质量的好坏直接需要到汽车座椅的使用性能。
但是，为了提高汽车座椅的减震效果，部分汽车座椅会采用较高发泡倍数的eva发泡材料，导致冲击回弹率和抗撕裂强度较差，大大降低了汽车座椅的使用寿命。因此，设计一种汽车座椅的发泡材料，成为亟需解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种汽车座椅的发泡材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种汽车座椅的发泡材料，包括以下按照重量份的原料：主料44-52份、交联剂12-14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.6-5.4份、双酚a型环氧树脂36-44份、三乙烯二胺0.045-0.055份、聚醚改性聚硅氧烷0.027-0.033份、聚醚多元醇12-18份、魔芋葡甘聚糖0.6-1份、松针5-9份、板蓝根1-3份；其中，所述主料为甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯按照重量比为11:5的比例混合均匀制备而成。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：主料46-50份、交联剂12.5-13.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8-5.2份、双酚a型环氧树脂38-42份、三乙烯二胺0.048-0.052份、聚醚改性聚硅氧烷0.028-0.032份、聚醚多元醇14-16份、魔芋葡甘聚糖0.7-0.9份、松针6-8份、板蓝根1.5-2.5份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：主料48份、交联剂13份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份、双酚a型环氧树脂40份、三乙烯二胺0.05份、聚醚改性聚硅氧烷0.03份、聚醚多元醇15份、魔芋葡甘聚糖0.8份、松针7份、板蓝根2份。
作为本发明再进一步的方案：所述交联剂为过氧化二叔丁基与过氧化二异丙苯按照重量比为11:2的比例混合均匀制备而成。
作为本发明再进一步的方案：所述聚醚多元醇的分子量为1000、官能度为3。
作为本发明再进一步的方案：所述三乙烯二胺的纯度为99.5％。
所述汽车座椅的发泡材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取双酚a型环氧树脂加入至其重量2.8倍的环己烷中，再在40℃下以300r/min的速率进行搅拌20min，得混合料a；
2)按照重量份称取三乙烯二胺、聚醚改性聚硅氧烷和聚醚多元醇进行混合后在转速为200r/min下搅拌3h，得混合料b；
3)按照重量份称取松针和板蓝根用去离子水清洗干净，然后共同烘干至含水率低于14％，再投入至研磨机中进行研磨成300目的粉末，然后加入魔芋葡甘聚糖进行研磨至400目，得混合料c；通过松针、板蓝根和魔芋葡甘聚糖的共同作用，可以对后续的发泡过程进行增效，同时对于制备的发泡材料具有良好的除味效果；
4)按照重量份称取交联剂加入至其质量20倍的去离子水中在40℃下进行搅拌均匀，然后加入主料并升温至70℃以300r/min的速率进行搅拌40min，再边搅拌边依次加入步骤2)中得到的混合料b与步骤1)中得到的混合料a，然后按照0.5℃/min的升温速率升温至92℃进行密封超声搅拌处理25min，得混合料d；通过超声搅拌处理，可以有效提高物料之间的混合效果，有利于后续的发泡过程，进而促进提高发泡材料的冲击回弹率和抗撕裂强度等性能；
5)将步骤4)中得到的混合料d按照0.5℃/min的降温速率降温至60℃，然后以200r/min的搅拌速率边搅拌边缓慢加入步骤3)中得到的混合料c，再以400r/min的搅拌速率进行搅拌30min，然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠进行搅拌10min，再在真空条件下进行静置3h后导入模具并按照3℃/min的升温速率升温至210℃进行发泡，然后在30min的时间内降至140℃进行晾干、成型，即得。
作为本发明再进一步的方案：步骤4)中，所述超声搅拌处理为在进行机械搅拌的同时进行超声震荡；所述机械搅拌的速率为400-800r/min；所述超声震荡的超声波频率为30khz，功率为80w。
所述的汽车座椅的发泡材料在制备汽车座椅产品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明制备的汽车座椅的发泡材料具有良好的冲击回弹率和抗撕裂强度，本发明通过松针、魔芋葡甘聚糖和板蓝根相互配合，同时辅助超声搅拌处理，起到了协同增效的作用，能够有效提高发泡材料的抗撕裂强度，同时具有良好的冲击回弹率；
2)本发明在各组分的相互作用及上述制备条件下，提高了发泡材料的发泡倍数，通过松针、板蓝根和魔芋葡甘聚糖的共同作用，可以对后续的发泡过程进行增效，保证体系建立足够的熔体强度以提高发泡材料的物理性能，同时对于制备的发泡材料具有良好的除味效果；
3)本发明通过甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯的复配作为主料，同时配合三乙烯二胺、聚醚改性聚硅氧烷和聚醚多元醇复配形成的配料进行配伍，有效提高了发泡材料的物理性能；通过超声搅拌处理，可以有效提高物料之间的混合效果，有利于后续的发泡过程，进而促进提高发泡材料的冲击回弹率和抗撕裂强度等性能；通过真空条件下进行静置，有利于提高物料之间的相互混合效果，进而有利于后续的发泡过程；解决了汽车座椅采用eva发泡材料而导致冲击回弹率和抗撕裂强度较差的问题，采用所述汽车座椅的发泡材料可以进行制备具有良好冲击回弹率和抗撕裂强度等性能的汽车座椅，具有舒适度高、减震性高、耐候耐温、耐老化、使用寿命长的优点，易于实现工业化和规模化生产，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种汽车座椅的发泡材料，包括以下按照重量份的原料：主料44份、交联剂12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.6份、双酚a型环氧树脂36份、三乙烯二胺0.045份、聚醚改性聚硅氧烷0.027份、聚醚多元醇12份、魔芋葡甘聚糖0.6份、松针5份、板蓝根1份；其中，所述主料为甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯按照重量比为11:5的比例混合均匀制备而成；所述交联剂为过氧化二叔丁基与过氧化二异丙苯按照重量比为11:2的比例混合均匀制备而成；所述聚醚多元醇的分子量为1000、官能度为3；所述三乙烯二胺的纯度为99.5％。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取双酚a型环氧树脂加入至其重量2.8倍的环己烷中，再在40℃下以300r/min的速率进行搅拌20min，得混合料a；
2)按照重量份称取三乙烯二胺、聚醚改性聚硅氧烷和聚醚多元醇进行混合后在转速为200r/min下搅拌3h，得混合料b；
3)按照重量份称取松针和板蓝根用去离子水清洗干净，然后共同烘干至含水率为10％，再投入至研磨机中进行研磨成300目的粉末，然后加入魔芋葡甘聚糖进行研磨至400目，得混合料c；通过松针、板蓝根和魔芋葡甘聚糖的共同作用，可以对后续的发泡过程进行增效，同时对于制备的发泡材料具有良好的除味效果；
4)按照重量份称取交联剂加入至其质量20倍的去离子水中在40℃下进行搅拌均匀，然后加入主料并升温至70℃以300r/min的速率进行搅拌40min，再边搅拌边依次加入步骤2)中得到的混合料b与步骤1)中得到的混合料a，然后按照0.5℃/min的升温速率升温至92℃进行密封超声搅拌处理25min，得混合料d；所述超声搅拌处理为在进行机械搅拌的同时进行超声震荡；所述机械搅拌的速率为400r/min；所述超声震荡的超声波频率为30khz，功率为80w；通过超声搅拌处理，可以有效提高物料之间的混合效果，有利于后续的发泡过程，进而促进提高发泡材料的冲击回弹率和抗撕裂强度等性能；
5)将步骤4)中得到的混合料d按照0.5℃/min的降温速率降温至60℃，然后以200r/min的搅拌速率边搅拌边缓慢加入步骤3)中得到的混合料c，再以400r/min的搅拌速率进行搅拌30min，然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠进行搅拌10min，再在真空条件下进行静置3h后导入模具并按照3℃/min的升温速率升温至210℃进行发泡，然后在30min的时间内降至140℃进行晾干、成型，即得；通过真空条件下进行静置，有利于提高物料之间的相互混合效果，进而有利于后续的发泡过程。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料在制备汽车座椅产品中的应用。
实施例2
一种汽车座椅的发泡材料，包括以下按照重量份的原料：主料52份、交联剂14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5.4份、双酚a型环氧树脂44份、三乙烯二胺0.055份、聚醚改性聚硅氧烷0.033份、聚醚多元醇18份、魔芋葡甘聚糖1份、松针9份、板蓝根3份；其中，所述主料为甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯按照重量比为11:5的比例混合均匀制备而成；所述交联剂为过氧化二叔丁基与过氧化二异丙苯按照重量比为11:2的比例混合均匀制备而成；所述聚醚多元醇的分子量为1000、官能度为3；所述三乙烯二胺的纯度为99.5％。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取双酚a型环氧树脂加入至其重量2.8倍的环己烷中，再在40℃下以300r/min的速率进行搅拌20min，得混合料a；
2)按照重量份称取三乙烯二胺、聚醚改性聚硅氧烷和聚醚多元醇进行混合后在转速为200r/min下搅拌3h，得混合料b；
3)按照重量份称取松针和板蓝根用去离子水清洗干净，然后共同烘干至含水率为10％，再投入至研磨机中进行研磨成300目的粉末，然后加入魔芋葡甘聚糖进行研磨至400目，得混合料c；通过松针、板蓝根和魔芋葡甘聚糖的共同作用，可以对后续的发泡过程进行增效，同时对于制备的发泡材料具有良好的除味效果；
4)按照重量份称取交联剂加入至其质量20倍的去离子水中在40℃下进行搅拌均匀，然后加入主料并升温至70℃以300r/min的速率进行搅拌40min，再边搅拌边依次加入步骤2)中得到的混合料b与步骤1)中得到的混合料a，然后按照0.5℃/min的升温速率升温至92℃进行密封超声搅拌处理25min，得混合料d；所述超声搅拌处理为在进行机械搅拌的同时进行超声震荡；所述机械搅拌的速率为800r/min；所述超声震荡的超声波频率为30khz，功率为80w；通过超声搅拌处理，可以有效提高物料之间的混合效果，有利于后续的发泡过程，进而促进提高发泡材料的冲击回弹率和抗撕裂强度等性能；
5)将步骤4)中得到的混合料d按照0.5℃/min的降温速率降温至60℃，然后以200r/min的搅拌速率边搅拌边缓慢加入步骤3)中得到的混合料c，再以400r/min的搅拌速率进行搅拌30min，然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠进行搅拌10min，再在真空条件下进行静置3h后导入模具并按照3℃/min的升温速率升温至210℃进行发泡，然后在30min的时间内降至140℃进行晾干、成型，即得；通过真空条件下进行静置，有利于提高物料之间的相互混合效果，进而有利于后续的发泡过程。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料在制备汽车座椅产品中的应用。
实施例3
一种汽车座椅的发泡材料，包括以下按照重量份的原料：主料46份、交联剂12.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、双酚a型环氧树脂38份、三乙烯二胺0.048份、聚醚改性聚硅氧烷0.028份、聚醚多元醇14份、魔芋葡甘聚糖0.7份、松针6份、板蓝根1.5份；其中，所述主料为甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯按照重量比为11:5的比例混合均匀制备而成；所述交联剂为过氧化二叔丁基与过氧化二异丙苯按照重量比为11:2的比例混合均匀制备而成；所述聚醚多元醇的分子量为1000、官能度为3；所述三乙烯二胺的纯度为99.5％。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料的制备方法与实施例1中相同。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料在制备汽车座椅产品中的应用。
实施例4
一种汽车座椅的发泡材料，包括以下按照重量份的原料：主料50份、交联剂13.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5.2份、双酚a型环氧树脂42份、三乙烯二胺0.052份、聚醚改性聚硅氧烷0.032份、聚醚多元醇16份、魔芋葡甘聚糖0.9份、松针8份、板蓝根2.5份；其中，所述主料为甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯按照重量比为11:5的比例混合均匀制备而成。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料的制备方法与实施例1中相同。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料在制备汽车座椅产品中的应用。
实施例5
一种汽车座椅的发泡材料，包括以下按照重量份的原料：主料48份、交联剂13份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份、双酚a型环氧树脂40份、三乙烯二胺0.05份、聚醚改性聚硅氧烷0.03份、聚醚多元醇15份、魔芋葡甘聚糖0.8份、松针7份、板蓝根2份；其中，所述主料为甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯按照重量比为11:5的比例混合均匀制备而成；所述交联剂为过氧化二叔丁基与过氧化二异丙苯按照重量比为11:2的比例混合均匀制备而成；所述聚醚多元醇的分子量为1000、官能度为3；所述三乙烯二胺的纯度为99.5％。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取双酚a型环氧树脂加入至其重量2.8倍的环己烷中，再在40℃下以300r/min的速率进行搅拌20min，得混合料a；
2)按照重量份称取三乙烯二胺、聚醚改性聚硅氧烷和聚醚多元醇进行混合后在转速为200r/min下搅拌3h，得混合料b；
3)按照重量份称取松针和板蓝根用去离子水清洗干净，然后共同烘干至含水率低于14％，再投入至研磨机中进行研磨成300目的粉末，然后加入魔芋葡甘聚糖进行研磨至400目，得混合料c；通过松针、板蓝根和魔芋葡甘聚糖的共同作用，可以对后续的发泡过程进行增效，同时对于制备的发泡材料具有良好的除味效果；
4)按照重量份称取交联剂加入至其质量20倍的去离子水中在40℃下进行搅拌均匀，然后加入主料并升温至70℃以300r/min的速率进行搅拌40min，再边搅拌边依次加入步骤2)中得到的混合料b与步骤1)中得到的混合料a，然后按照0.5℃/min的升温速率升温至92℃进行密封超声搅拌处理25min，得混合料d；所述超声搅拌处理为在进行机械搅拌的同时进行超声震荡；所述机械搅拌的速率为600r/min；所述超声震荡的超声波频率为30khz，功率为80w；通过超声搅拌处理，可以有效提高物料之间的混合效果，有利于后续的发泡过程，进而促进提高发泡材料的冲击回弹率和抗撕裂强度等性能；
5)将步骤4)中得到的混合料d按照0.5℃/min的降温速率降温至60℃，然后以200r/min的搅拌速率边搅拌边缓慢加入步骤3)中得到的混合料c，再以400r/min的搅拌速率进行搅拌30min，然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠进行搅拌10min，再在真空条件下进行静置3h后导入模具并按照3℃/min的升温速率升温至210℃进行发泡，然后在30min的时间内降至140℃进行晾干、成型，即得；通过真空条件下进行静置，有利于提高物料之间的相互混合效果，进而有利于后续的发泡过程。
本实施例中，所述汽车座椅的发泡材料在制备汽车座椅产品中的应用，采用所述汽车座椅的发泡材料可以进行制备具有良好冲击回弹率和抗撕裂强度等性能的汽车座椅，具有舒适度高、减震性高、耐候、耐温、耐老化、使用寿命长的优点易于实现工业化和规模化生产。
对比例1
与实施例5相比，不含松针，其他与实施例5相同。
对比例2
与实施例5相比，不含魔芋葡甘聚糖与板蓝根，其他与实施例5相同。
对比例3
与实施例5相比，不含松针、魔芋葡甘聚糖和板蓝根，其他与实施例5相同。
对比例4
现有技术中的发泡材料，具体是授权公告号为cn105368015b公开的一种汽车座椅的发泡材料。
性能试验
对实施例1-5及对比例1-4的制备的汽车座椅的发泡材料进行检测，具体是在常温停放冷却24小时后分别按照gb/t6343-2009泡沫塑料及橡胶表观密度的测定、gb/t1681-2009硫化橡胶回弹性的测定以及gb/t10808-2006高聚物多孔弹性材料撕裂强度的测定中规定的方法和标准进行各项物理性能测试，检测结果如表1所示。
从实施例5与对比例1的数据对比中可以看出，本发明通过添加松针，能够有效提高发泡材料的抗撕裂强度；从实施例5与对比例2的数据对比中可以看出，本发明添加魔芋葡甘聚糖和板蓝根，能够有效提高发泡材料的抗撕裂强度；从实施例5与对比例4的数据对比中可以看出，与现有技术相比，本发明添加松针、魔芋葡甘聚糖和板蓝根，能够有效提高发泡材料的抗撕裂强度，其提高效果超过10％。
另外，从实施例5与对比例1-4的数据对比中可以看出，本发明通过松针、魔芋葡甘聚糖和板蓝根相互配合，同时辅助超声搅拌处理，起到了协同增效的作用，能够有效提高发泡材料的抗撕裂强度，同时具有良好的冲击回弹率。本发明在各组分的相互作用及上述制备条件下，提高了发泡材料的发泡倍数，通过松针、板蓝根和魔芋葡甘聚糖的共同作用，可以对后续的发泡过程进行增效，保证体系建立足够的熔体强度以提高发泡材料的物理性能，同时对于制备的发泡材料具有良好的除味效果。
表1检测结果表
松针，为松科松属植物中的西伯利亚红松、黑松、油松、红松、华山松、云南松、思茅松、马尾松等的针叶，松针含有大量生物黄酮类物质、前花青素，还富含叶绿素、多种维生素，味苦、涩，性温，具有祛风活血、明目、安神、解毒、止痒、除口臭、去口干舌燥、治便秘等功效，可用于流行性感冒、风湿关节痛、跌打肿痛、夜盲症、高血压病、神经衰弱等。
板蓝根：十字花科植物菘蓝的干燥根，性苦寒，归心、胃经；具有清热解毒，凉血利咽的功效，对多种细菌有抑制作用，对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎双球菌、脑膜炎双球菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、大肠杆菌、肠炎杆菌、八联球菌等具有一定的抑制作用，用于细菌性感染、败血症、肺炎、咽炎、流感、肠炎、水肿病、血痢、肝炎、黄疽和肠炎等病。
从以上结果中可以看出，本发明制备的汽车座椅的发泡材料具有良好的冲击回弹率和抗撕裂强度，通过甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯的复配作为主料，同时配合三乙烯二胺、聚醚改性聚硅氧烷和聚醚多元醇复配形成的配料进行配伍，有效提高了发泡材料的物理性能；通过超声搅拌处理，可以有效提高物料之间的混合效果，有利于后续的发泡过程，进而促进提高发泡材料的冲击回弹率和抗撕裂强度等性能；通过真空条件下进行静置，有利于提高物料之间的相互混合效果，进而有利于后续的发泡过程；采用所述汽车座椅的发泡材料可以进行制备具有良好冲击回弹率和抗撕裂强度等性能的汽车座椅，具有舒适度高、减震性高、耐候、耐温、耐老化、使用寿命长的优点易于实现工业化和规模化生产。
本发明有益效果是，本发明通过松针、魔芋葡甘聚糖和板蓝根相互配合，同时辅助超声搅拌处理，起到了协同增效的作用，能够有效提高发泡材料的抗撕裂强度，同时具有良好的冲击回弹率；本发明在各组分的相互作用及上述制备条件下，提高了发泡材料的发泡倍数，通过松针、板蓝根和魔芋葡甘聚糖的共同作用，可以对后续的发泡过程进行增效，保证体系建立足够的熔体强度以提高发泡材料的物理性能，同时对于制备的发泡材料具有良好的除味效果；本发明通过甲苯二异氰酸酯与聚邻苯二甲酸二烯丙酯的复配作为主料，同时配合三乙烯二胺、聚醚改性聚硅氧烷和聚醚多元醇复配形成的配料进行配伍，有效提高了发泡材料的物理性能；通过超声搅拌处理，可以有效提高物料之间的混合效果，有利于后续的发泡过程，进而促进提高发泡材料的冲击回弹率和抗撕裂强度等性能；通过真空条件下进行静置，有利于提高物料之间的相互混合效果，进而有利于后续的发泡过程；解决了汽车座椅采用eva发泡材料而导致冲击回弹率和抗撕裂强度较差的问题，采用所述汽车座椅的发泡材料可以进行制备具有良好冲击回弹率和抗撕裂强度等性能的汽车座椅，具有舒适度高、减震性高、耐候耐温、耐老化、使用寿命长的优点，易于实现工业化和规模化生产，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。