专利名称：一种聚氨酯半硬质泡沫组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚氨酯材料领域，具体涉及一种聚氨酯半硬质泡沫组合物。
背景技术：
半硬质泡沫塑料(简称半硬泡)是硬度介于软泡与硬泡之间的一种泡沫塑料。其特点是具有较低的密度和较高的压缩强度，这种优异的能量吸收功能使其特别适合用作各种吸能材料，因此半硬质聚氨酯广泛应用于汽车工业，如汽车仪表板、车顶内衬、门内装饰板等。市场需求要求半硬质泡沫塑料具有良好的吸音效果，而现有的半硬泡普遍在低频的吸音效果不好，且VOC含量过高，对环境和人体均产生伤害，所以强烈需求在低频时有良好吸音效果和低VOC的产品。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种具有良好吸音效果和低VOC含量的聚氨酯半硬质泡沫组合物。为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，所述聚氨酯半硬质泡沫组合物由组合聚醚A和异氰酸酯B组成，其重量份配比为100份组合聚醚、12(Γ170份异氰酸酯；
其中，所述组合聚醚的配方为以甘油为起始剂的羟值为33 37mgK0H/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10飞0份，以丙三醇为起始剂的羟值为45(T550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚(Γ40份，低官能度聚醚多元醇(Γ30份，多元醇(Γ12份，水Γ7份，催化剂O. Γ1份，表面活性剂O. ri. 5份，开孔剂O. 5^1. O份，塑胶粉末1(Γ15份，交联剂2飞份，色浆
O.5 2. O 份。优选的，所述多元醇是有至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60 500的多元醇。优选的，所述催化剂为特种反应型胺类催化剂或者常规催化剂。优选的，所述特种反应型胺类催化剂为N，N—二甲基环己胺、双(2-甲基氧基乙
基)醚、二甲基乙醇胺、二甲基苄胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、季胺盐中的一种或两种及两种以上的组合。优选的，所述交联剂是甘油、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种及两种以上的组
口 ο优选的，所述塑胶粉末是LDPE、HDPE, PP或者PE中的一种或两种及两种以上的组合。通过添加塑胶粉末，有效改善了泡沫的泡孔结构，使得其吸音性能得到提高；并且还改善了泡沫的烧芯情况，提高泡沫的高度，有效提高了泡沫的得材率。优选的，所述开孔剂为聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物型开孔剂的混合物。 优选的，所述异氰酸酯是改性MDI。
优选的，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的混合物。本发明还提供一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法，所述制备方法有以下步骤 第一步，先将以甘油为起始剂的羟值为33 37mgK0H/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、以丙三醇为起始剂的羟值为45(T550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、低官能度聚醚多元醇、多元醇、水、催化剂、表面活性剂、开孔剂、塑胶粉末、交联剂和色浆按照比例混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；
第二步，将A料和B料温度控制在2(T26°C，按照比例搅拌混和2(Γ30秒，搅拌速度控制在150(T2000 r/min，倒入模具中，3(Γ50分钟后开模取出泡块。聚氨酯泡沫中有很多与外界相通的孔洞，开孔率指这些孔的体积占总体积的比率。作为吸声材料，与外界相通的孔洞越多越好，这样对声波的损耗就越大。聚氨酯泡沫的伸长率越大，且弹性恢复率越大，表明聚氨酯材料的变形适应性越好。本发明聚氨酯半硬质泡沫组合物的泡沫底部不可使用的厚度小于泡沫高度的1%,具有优异的伸长率、开孔率和吸音效果(尤其是中低频吸音效果)，伸长率可以达到28%以上，开孔率达到90%以上，并且具有低密度(芯部密度不大于23kg/m3)和高压缩强度(大于90kpa)ο与现有技术相比，本发明很好地解决了低频的吸音和VOC污染问题。本发明的VOC含量很低，甲醛含量< 10mg/kg ;低频吸音效果优异，在频率500HZ时，吸音系数是O. 4，在频率3000 6000HZ时，吸音系数是O. 9 I. O。
具体实施例方式下面结合具体实施例(聚氨酯半硬质泡沫组合物及其制备方法)，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附后权利要求书限定的范围。实施例1，
准确称取以下原料环氧丙烷环氧乙烷共聚醚330N 10 kg，环氧丙烷环氧乙烷共聚醚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，催化剂N，N—二甲基环己胺I kg，表面活性剂I. 5 kg，开孔剂I. O kg, LDPE塑胶粉末10 kg，交联剂甘油2kg,黑色衆I. 5 kg。第一步，先将以上原料按照比例混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；A料和B料的重量比例为100:120 ；
第二步，将A料和B料温度控制在20°C，按照比例在搅拌桶内搅拌混和30秒，搅拌速度控制在1500 r/min，倒入模具中，50分钟后开模取出即可得泡块。实施例2，
准确称取以下原料环氧丙烷环氧乙烷共聚醚4701 20 kg，环氧丙烷环氧乙烷共聚醚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，表面活性剂I. 5 kg，开孔剂I. O kg, HDPE塑胶粉末15 kg，二乙醇胺3 kg，黑色衆O. 5 kg。第一步，先将以上原料按照比例混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；A料和B料的重量比例为100:130 ；
第二步，将A料和B料温度控制在24°C，按照比例在搅拌桶内搅拌混和25秒，搅拌速度控制在1800 r/min，倒入模具中，40分钟后开模取出即可得泡块。实施例3，
准确称取以下原料环氧丙烷环氧乙烷共聚醚330N 30 kg，环氧丙烷环氧乙烷共聚醚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,表面活性剂O. 5 kg,开孔剂I. O kg, PP塑胶粉末15 kg，三乙醇胺6 kg，色浆2 kg。第一步，先将以上原料按照比例混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；A料和B料的重量比例为100:140 ；
第二步，将A料和B料温度控制在26°C，按照比例在搅拌桶内搅拌混和20秒，搅拌速度控制在2000 r/min，倒入模具中，35分钟后开模取出即可得泡块。实施例4，
准确称取以下原料环氧丙烷环氧乙烷共聚醚60 kg，环氧丙烷环氧乙烷共聚醚5 kg,低官能度聚醚多元醇10 kg,多元醇3 kg,水5 kg,三亚乙基二胺O. 5 kg,表面活性剂I kg,开孔剂O. 5 kg, PE塑胶粉末12 kg,甘油2 kg,色楽;I kg。第一步，先将聚醚多元醇、水、表面活性剂、催化剂和交联剂按照比例混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；A料和B料的重量比例为100:150 ；
第二步，将A料和B料温度控制在22°C，按照比例在搅拌桶内搅拌混和25秒，搅拌速度控制在1500 r/min，倒入模具中，30分钟后开模取出即可得泡块。实施例5，
准确称取以下原料环氧丙烷环氧乙烷共聚醚60 kg，低官能度聚醚多元醇20 kg，水4kg，三亚乙基二胺I kg，表面活性剂I. 5 kg，开孔剂O. 5 kg，PE塑胶粉末10 kg，甘油2 kg,色衆I kg。第一步，先将聚醚多元醇、水、表面活性剂、催化剂和交联剂按照比例混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；A料和B料的重量比例为100:160 ；
第二步，将A料和B料温度控制在25°C，按照比例在搅拌桶内搅拌混和30秒，搅拌速度控制在1500 r/min，倒入模具中，30分钟后开模取出即可得泡块。实施例6，
准确称取以下原料环氧丙烷环氧乙烷共聚醚50 kg，环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10 kg,低官能度聚醚多元醇15 kg,多元醇5 kg,水4kg,三亚乙基二胺I kg,表面活性剂I. 5 kg,开孔剂O. 5 kg, PE塑胶粉末10 kg,甘油2 kg,色楽;I kg。第一步，先将聚醚多元醇、水、表面活性剂、催化剂和交联剂按照比例混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；A料和B料的重量比例为100:170 ；
第二步，将A料和B料温度控制在25°C，按照比例在搅拌桶内搅拌混和30秒，搅拌速度控制在1500 r/min，倒入模具中，30分钟后开模取出即可得泡块。经测试，本发明制备的泡沫长I. 5^3米，宽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。在频率500HZ时，吸音系数是
0.4，在频率3000 6000!12时，吸音系数是O. 9 I。表I是本发明的吸音效果测试结果。表I聚氨酯半硬质泡沫吸声效果测试结果表
权利要求
1.一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述聚氨酯半硬质泡沫组合物由组合聚醚A和异氰酸酯B组成，其重量份配比为100份组合聚醚、12(Γ170份异氰酸酯；其中，所述组合聚醚的配方为以甘油为起始剂的羟值为33 37mgK0H/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚10飞0份，以丙三醇为起始剂的羟值为45(T550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚(Γ40份，低官能度聚醚多元醇(Γ30份，多元醇(Γ12份，水Γ7份，催化剂O. Γ1份，表面活性剂O. ri. 5份，开孔剂O. 5^1. O份，塑胶粉末1(Γ15份，交联剂2飞份，色浆O. 5 2. O 份。
2.如权利要求I所述的聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述多元醇是有至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60 500的多元醇。
3.如权利要求I所述的聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述催化剂为特种反应型胺类催化剂或者常规催化剂。
4.如权利要求3所述的聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述特种反应型胺类催化剂为N，N 一二甲基环己胺、双(2-甲基氧基乙基)醚、二甲基乙醇胺、二甲基苄胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、季胺盐中的一种或两种及两种以上的组合。
5.如权利要求I所述的聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述交联剂是甘油、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种及两种以上的组合。
6.如权利要求I所述的聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述塑胶粉末是LDPE、HDPE、PP或者PE中的一种或两种及两种以上的组合。
7.如权利要求I所述的聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述开孔剂为聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物型开孔剂的混合物。
8.如权利要求I所述的聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述异氰酸酯是改性MDI。
9.一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法有以下步骤第一步，先将以甘油为起始剂的羟值为33 37mgK0H/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、以丙三醇为起始剂的羟值为45(T550 mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、低官能度聚醚多元醇、多元醇、水、催化剂、表面活性剂、开孔剂、塑胶粉末、交联剂和色浆按照比例混合均匀形成A料；改性MDI异氰酸酯为B料；第二步，将A料和B料温度控制在2(T26°C，按照比例搅拌混和2(Γ30秒，搅拌速度控制在150(T2000 r/min，倒入模具中，3(Γ50分钟后开模取出泡块。
全文摘要
本发明提供一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，所述聚氨酯半硬质泡沫组合物由组合聚醚A和异氰酸酯B组成，其重量份配比为100份组合聚醚、120~170份异氰酸酯。本发明还提供一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法。本发明聚氨酯半硬质泡沫组合物具有优异的吸音效果和低VOC含量的优良品质，特别适合用于汽车顶棚。
文档编号C08G101/00GK102942666SQ201210509939
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者陈玲霞, 吕佳男, 夏青青, 袁冲 申请人:苏州井上高分子新材料有限公司