专利名称：一种成形汽车座椅内饰件所用的发泡原料、制备方法和pip制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车座椅内饰件制备工艺，具体的说，是涉及一种采用体内发泡(Pour in Place)方法来制造汽车座椅内饰件(座椅头枕、扶手、其他配件)所用的发泡原料、制备方法和PIP制备工艺。
背景技术：
汽车内饰件，例如汽车座椅头枕是汽车不可缺少的重要零部件，除了满足安全功能外，人们对外观质量的要求也越来越高，而且设计造型也越来越多样化。原有的包覆式工艺已经不能满足人们的需求。PIP (Pour in place)工艺可以满足复杂造型产品的外观质
量要求。PIP即为体内发泡。目前业界基本上采用PIP的加工成形来加工汽车座椅头枕，以到达产品外观饱满圆滑并满足各种造型的设计需求。在PIP工艺中，存在开模浇注和闭模浇注两种制造工艺。开模浇注如图1所示，首先是将骨架2通过面套I上的开口 3穿入到面套I内，然后面套I倒置在模具的下模4之内，骨架2的一部分延伸出模具外。发泡原料6从面套开口3注入到面套I内，然后将模具的上模5盖上。经过熟化反应后将产品从模具中取出。闭模浇注如图2所示，首先是将骨架2通过面套I上的开口 3穿入到面套I内，然后面套I倒置在模具的下模4之内，骨架2的一部分延伸出模具外。先将浇注口 7从面套小孔8中穿入，然后将浇 注口 7固定在模具的上模5上，将模具的上模5闭合，发泡原料6从浇注口 7注入到面套I内。经过熟化反应后将产品从模具中取出。在开模浇注工艺中，由于先浇注后合模，所以发泡原料的配方必须具备比较慢的起发速度，给操作员工足够的时间来完成合模的动作。而比较慢的起发速度也就造成了在化学反应初期，发泡原料的粘度上升较慢，容易造成发泡原料从面套的缝制线区域渗出，形成缺陷，降低产品质量，同样的，较慢的反应速度，也使得面套内部的气体在被发泡材料排出的过程较慢，造成了发泡的力度降低，产品内部容易形成填充不到位，形成暗泡缺陷，降低产品质量。在闭模浇注工艺中，由于是先合模后浇注，不需要员工在浇注后合模，发泡原料可以具备较快的起发速度，加快发泡原料粘度的上升速度，减少原料从缝线渗出的比例，同时可以快速的将面套内的气体从面套内排出，具有较大的发泡力度，减少填充不到位的缺陷，提高产品质量。但是较快的反应速度带来发泡配方中大量的催化剂使用，一方面提高了产品成本，另一方面加大了产品中小分子的散发性，影响产品的散发特性。在聚氨酯发泡领域中，Hennecke有一种在发泡原料中添加C02的设备carbomat,可以一定程度上取代部分发泡剂的使用。如果将Hennecke的设备技术与PIP的闭模工艺相结合,可以形成一种新的PIP产品制造工艺，解决上述缺陷，提闻广品质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一在于针对现有PIP工艺所存在的缺陷而提供一种成形汽车座椅内饰件的发泡原料。本发明要解决的技术问题之二在于提供上述发泡原料的制备方法。本发明要解决的技术问题之三在于针对现有PIP工艺所存在的缺陷而提供一种成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，该汽车座椅内饰件PIP制备工艺采用全新的聚氨酯发泡配方，同时将Hennecke的Carbomat设备与原有的开模烧注PIP生产线相结合，形成一种新的PIP广品制造工艺， 提闻广品质量。本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现:一种成形汽车座椅内饰件的发泡原料，由以下重量份的原料配制而成:第一聚醚多元醇 70 80份；第二聚醚多元醇 20 30份；水2.5 2.8 份；CO20.5 4 份；第一催化剂0.5 0.7份；第二催化剂0.15 0.2份；交联剂0.5 I份；表面活性剂I份；异氰酸酯45 55份。在本发明的一个优选实施例中，所述第一聚醚多元醇为由甘油起始，环氧丙烷、环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其官能度3，EO含量14%，羟值35mgK0H/g ;或者为由甘油起始，环氧丙烷、环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其官能度3，EO含量13%，羟值28mgK0H/g。在本发明的一个优选实施例中，所述第一聚醚多元醇优选为中石化上海高桥石化的GEP 330N或中石化上海高桥石化的GEP 828。在本发明的一个优选实施例中，所述第二聚醚多元醇为由苯乙烯、丙烯腈共聚接枝改性聚醚多元醇，其固含量45%，羟值24mgK0H/g。在本发明的一个优选实施例中，所述第二聚醚多元醇优选为中石化上海高桥石化的 GPOP H45。在本发明的一个优选实施例中，所述水为去离子水。在本发明的一个优选实施例中，所述第一催化剂选自Momentive公司Al催化剂。在本发明的一个优选实施例中，所述第二催化剂选自Momentive公司A33催化剂。在本发明的一个优选实施例中，所述交联剂为甘油。在本发明的一个优选实施例中，所述表面活性剂选自Momentive公司L3002表面活性剂或L3640表面活性剂。在本发明的一个优选实施例中，所述异氰酸酯选自改性MDI，所述改性MDI由重量百分比为60%的MD1、重量百分比为40%的MDI预聚体或低聚物制备而成，其中NCO含量为改性MDI重量的26% 34%。在本发明的一个优选实施例中，所述异氰酸酯优选为huntsman的SUPRASEC6688。在本发明的一个优选实施例中，所述异氰酸酯由重量百分比为80%的MD1、重量百分比为20%的TDI制备而成，其中NCO含量为异氰酸酯重量的38% 46%。上述发泡原料的制备方法是:按比例将第一聚醚多元醇、第二聚醚多元醇、水、第一催化剂、第二催化剂、交联剂、表面活性剂加入配料设备中，充分搅拌后以组合料的形式加入高压浇注机的聚醚多元醇储料罐中，使用前，再把组合料混合不同比例的二氧化碳后形成组合聚醚物料抽入高压浇注机的聚醚多元醇日料罐中，控制料温在15 25度；把异氰酸酯抽入高压浇注机的异氰酸酯日料罐中，控制料温在10 20度；浇注时控制浇注压力、流量及时间:组合聚醚物料浇注压力:100 170MPa，流量150 160g/s ;异氰酸酯浇注压力:80 I5OMPa,流量 65 80g/s。一种成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，具体由如下步骤组成:1、发泡原料的制备所述发泡原料，由以下重量份的原料配制而成:第一聚醚多元醇 70 80份；第二聚醚多元醇 20 30份；水2.5 2.8 份；CO20.5 4 份；第一催化剂 0.5 0.7份；第二催化剂0.15 0.2份；交联剂0.5 I份；表面活性剂I份；异氰酸酯45 55份；按比例将第一聚醚多元醇、第二聚醚多元醇、水、第一催化剂、第二催化剂、交联齐U、表面活性剂加入配料设备中，充分搅拌后以组合料的形式加入高压浇注机的聚醚多元醇储料罐中，使用前，再把组合料混合不同比例的二氧化碳后形成组合聚醚物料抽入高压浇注机的聚醚多元醇日料罐中，控制料温在15 25度；把异氰酸酯抽入高压浇注机的异氰Ife酷日料中，控制料温在10 20度；2、面套的准备面料采用三层复合结构，由表皮层、聚氨酯复合层、TPU薄膜构成，通过刀模冲裁或机器裁剪将面料按照产品的结构需求制造成裁片，使用缝线通过缝纫机将相关裁片缝合到一起，形成面套；并在面套的底部位置，开一个直径为3 IOmm浇注孔；3、浇注口的制备所述浇注口采用塑料注塑成形，其由上、下两部分构成，在浇注口的上半部分的顶部设置有一与发泡原料混合设备配合的浇注连接部，浇注口的上半部分的中下部为上浇注管，所述上浇注管与浇注连接部通过一漏斗状管部连接，在所述浇注连接部的底部和上浇注管的上部上设置有模具定位结构，所述浇注连接部具有一与发泡原料混合设备中的浇注咀对接的漏斗孔；所述浇注口的下半部分为一下浇注管，所述下浇注管的上端为与所述上浇注管插接的扩径管；4、模具的制备
所述模具包括铝制左、右半模，所述左、右半模一侧采用铰接机构连接，另一侧采用锁模机构进行锁模；在右半模的上端设置有浇注口定位结构并开设有一浇注孔；5、模具与浇注口的组装将浇注口的上半部分中的模具定位结构定位在模具的右半模上的浇注口定位结构上，将浇注口的下半部分穿过模具的右半模上的浇注孔，然后将浇注口的上半部分中的上浇注管与下半部分中的扩径管对接；6、汽车座椅内饰件的浇注将若干个步骤4制备的模具间隔挂在一垂直翻转式生产线中的输送链上，并在垂直翻转式生产线的浇注工位上通过一同步升降机构搭载一发泡原料混合设备，并将该发泡原料混合设备与高压浇注机中的聚醚多元醇日料罐和异氰酸酯日料罐通过管线连接；然后启动垂直翻转式生产线并将步骤2制备的面套一个个安装到每个模具中并合模；在含有面套的模具运行到浇注工位时，启动高压浇注机和同步升降机构，同步升降机构驱动发泡原料混合设备下降，使发泡原料混合设备的浇注咀插入到浇注口的浇注连接部的漏斗孔内，高压浇注机将聚醚多元醇日料罐内的组合聚醚物料和异氰酸酯日料罐内的异氰酸酯定量同步注入发泡原料混合设备中，经发泡原料混合设备混合均匀后，注入模具内，浇注后经5 6分钟后开启模具脱模，脱模后重新装入新的面套循环生产；高压浇注机将聚醚多元醇日料罐内的组合聚醚物料注入发泡原料混合设备中的压力为100 170mPa，流量150 160g/s，高压浇注机将异氰酸酯日料罐内的异氰酸酯注入发泡原料混合设备中的压力为80 150mPa,流量 65 80g/s。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述第一聚醚多元醇为由甘油起始，环氧丙烷、环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其官能度3，EO含量14%，轻值35mgK0H/g ;或者为由甘油起始，环氧丙烷、环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其官能度3，EO含量 13%，羟值 28mgK0H/g。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述第一聚醚多元醇优选为中石化上海高桥石化的GEP 330N或中石化上海高桥石化的GEP 828。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述第二聚醚多元醇为由苯乙烯、丙烯腈共聚接枝改性聚醚多元醇,其固含量45%，羟值24mgK0H/g。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述第二聚醚多元醇优选为中石化上海高桥石化的GPOP H45。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述水为去离子水。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述第一催化剂选自Momentive公司Al催化剂。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述第二催化剂选自Momentive公司A33催化剂。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述交联剂为甘油。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP 制备工艺的一个优选实施例中，所述表面活性剂选自Momentive公司L3002表面活性剂或L3640表面活性剂。
在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述异氰酸酯选自改性MDI，所述改性MDI由重量百分比为60%的MD1、重量百分比为40%的MDI预聚体或低聚物制备而成，其中NCO含量为改性MDI重量的26% 34%。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述异氰酸酯优选为 huntsman 的 SUPRASEC 6688。在本发明成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺的一个优选实施例中，所述异氰酸酯由重量百分比为80%的MD1、重量百分比为20%的TDI制备而成，其中NCO含量为异氰酸酯重量的38% 46%。本发明汽车座椅内饰件PIP制备工艺采用全新的聚氨酯发泡配方，同时将Hennecke的Carbomat设备与原有的开模烧注PIP生产线相结合，形成一种新的PIP产品制造工艺，提闻广品质量。
图1是现有的开模体内发泡(PIP)工艺成形汽车座椅头枕的示意图。图2是现有的闭模体内发泡(PIP)工艺成形汽车座椅头枕的示意图。图3是本发明浇注口的示意图。图4为图3的A-A剖视图。图5为本发明浇 注口与模具的组装示意图。图6为本发明垂直翻转式生产线示意图。图7为发泡原料混合设备中浇注咀的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发 明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，以座椅头枕为例进一步阐述本发明。成形汽车座椅头枕的发泡原料配方见表I
权利要求
1.一种成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，由以下重量份的原料配制而成: 第一聚醚多元醇 70 80份； 第二聚醚多元醇 20 30份； 水2.5 2.8份； CO20.5 4 份； 第一催化剂0.5 0.7份； 第二催化剂0.15 0.2份； 交联剂0.5 I份； 表面活性剂I份； 异氰酸酯45 55份。
2.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述第一聚醚多元醇为由甘油起始，环氧丙烷、环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其官能度3，EO含量14%，羟值35mgK0H/g;或者为由甘油起始，环氧丙烷、环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其官能度3，EO含量13%，羟值 28mgK0H/g。
3.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述第一聚醚多元醇为中石化上海高桥石化的GEP 330N或中石化上海高桥石化的GEP 828。
4.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述第二聚醚多元醇为由苯乙烯、丙烯腈共聚接枝改性聚醚多元醇,其固含量45%，羟值24mgK0H/g。
5.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述第二聚醚多元醇为中石化上海高桥石化的GPOP H45。
6.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述水为去离子水。
7.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述第一催化剂选自Momentive公司Al催化剂。
8.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述第二催化剂选自Momentive公司A33催化剂。
9.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述交联剂为甘油。
10.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述表面活性剂选自Momentive公司L3002表面活性剂或L3640表面活性剂。
11.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述异氰酸酯选自改性MDI，所述改性MDI由重量百分比为60%的MD1、重量百分比为40%的MDI预聚体或低聚物制备而成，其中NCO含量为改性MDI重量的26% 34%。
12.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述异氰酸酯为 huntsman 的 SUPRASEC 6688。
13.如权利要求1所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料，其特征在于，所述异氰酸酯由重量百分比为80%的MD1、重量百分比为20%的TDI制备而成，其中NCO含量为异氰酸酯重量的38% 46%。
14.权利要求1至13任一项权利要求所述的成形汽车座椅内饰件的发泡原料的制备方法，其特征是:按比例将第一聚醚多元醇、第二聚醚多元醇、水、第一催化剂、第二催化剂、交联剂、表面活性剂加入配料设备中，充分搅拌后以组合料的形式加入高压浇注机的聚醚多元醇储料罐中，使用前，再把组合料混合不同比例的二氧化碳后形成组合聚醚物料抽入高压浇注机的聚醚多元醇日料罐中，控制料温在15 25度；把异氰酸酯抽入高压浇注机的异氰酸酯日料罐中，控制料温在10 20度；浇注时控制浇注压力、流量及时间:组合聚醚物料浇注压力:100 170MPa，流量150 160g/s ;异氰酸酯浇注压力:80 150MPa，流量65 80g/s。
15.—种成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，具体由如下步骤组成: I、发泡原料的制备 所述发泡原料，由以下重量份的原料配制而成: 第一聚醚多元醇 70 80份； 第二聚醚多元醇 20 30份； 水2.5 2.8份； CO20.5 4 份； 第一催化剂0.5 0.7份； 第二催化剂0.15 0.2份； 交联剂0.5 I份； 表面活性剂I份； 异氰酸酯45 55份； 按比例将第一聚醚多元醇、第二聚醚多元醇、水、第一催化剂、第二催化剂、交联剂、表面活性剂加入配料设备中，充分搅拌后以组合料的形式加入高压浇注机的聚醚多元醇储料罐中，使用前，再把组合料混合不同比例的二氧化碳后形成组合聚醚物料抽入高压浇注机的聚醚多元醇日料罐中，控制料温在15 25度；把异氰酸酯抽入高压浇注机的异氰酸酯日料罐中，控制料温在10 20度； 2、面套的准备 面料采用三层复合结构，由表皮层、聚氨酯复合层、TPU薄膜构成，通过刀模冲裁或机器裁剪将面料按照产品的结构需求制造成裁片，使用缝线通过缝纫机将相关裁片缝合到一起，形成面套；并在面套的底部位置，开一个直径为3 10_浇注孔； 3、浇注口的制备 所述浇注口采用塑料注塑成形，其由上、下两部分构成，在浇注口的上半部分的顶部设置有一与发泡原料混合设备配合的浇注连接部，浇注口的上半部分的中下部为上浇注管，所述上浇注管与浇注连接部通过一漏斗状管部连接，在所述浇注连接部的底部和上浇注管的上部上设置有模具定位结构，所述浇注连接部具有一与发泡原料混合设备中的浇注咀对接的漏斗孔；所述浇注口的下半部分为一下浇注管，所述下浇注管的上端为与所述上浇注管插接的扩径管； 4、模具的制备 所述模具包括铝制左、右半模，所述左、右半模一侧采用铰接机构连接，另一侧采用锁模机构进行锁模；在右半模的上端设置有浇注口定位结构并开设有一浇注孔；5、模具与浇注口的组装 将步骤3制备的浇注口的上半部分中的模具定位结构定位在模具的右半模上的浇注口定位结构上，将浇注口的下半部分穿过模具的右半模上的浇注孔，然后将浇注口的上半部分中的上浇注管与下半部分中的扩径管对接； 6、汽车座椅内饰件的浇注 将若干个步骤4制备的模具间隔挂在一垂直翻转式生产线中的输送链上，并在垂直翻转式生产线的浇注工位上通过一同步升降机构搭载一发泡原料混合设备，并将该发泡原料混合设备与高压浇注机中的聚醚多元醇日料罐和异氰酸酯日料罐通过管线连接；然后启动垂直翻转式生产线并将步骤2制备的面套一个个安装到每个模具中并合模；在含有面套的模具运行到浇注工位时，启动高压浇注机和同步升降机构，同步升降机构驱动发泡原料混合设备下降，使发泡原料混合设备的浇注咀插入到浇注口的浇注连接部的漏斗孔内，高压浇注机将聚醚多元醇日料罐内的组合聚醚物料和异氰酸酯日料罐内的异氰酸酯定量同步注入发泡原料混合设备中，经发泡原料混合设备混合均匀后，注入模具内，浇注后经5 6分钟后开启模具脱模，脱模后重新装入新的面套循环生产；高压浇注机将聚醚多元醇日料罐内的组合聚醚物料注入发泡原料混合设备中的压力为100 170MPa，流量150 160g/s，高压浇注机将异氰酸酯日料罐内的异氰酸酯注入发泡原料混合设备中的压力为80 150MPa,流量 65 80g/s。
16.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述第一聚醚多元醇为由甘油起始，环氧丙烷、环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其官能度3，EO含量14%，羟值35mgK0H/g;或者为由甘油起始，环氧丙烷、环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其官能度3，EO含量13%，羟值 28mgK0H/g。
17.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述第一聚醚多元醇为中石化上海高桥 石化的GEP330N或中石化上海高桥石化的GEP828。
18.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述第二聚醚多元醇为由苯乙烯、丙烯腈共聚接枝改性聚醚多元醇，其固含量45%，羟值24mgK0H/g。
19.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述第二聚醚多元醇为中石化上海高桥石化的GPOP H45。
20.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述水为去离子水。
21.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述第一催化剂选自Momentive公司Al催化剂。
22.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述第二催化剂选自Momentive公司A33催化剂。
23.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述交联剂为甘油。
24.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述表面活性剂选自Momentive公司L3002表面活性剂或L3640表面活性剂。
25.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述异氰酸酯选自改性MDI，所述改性MDI由重量百分比为60%的MD1、重量百分比为40%的MDI预聚体或低聚物制备而成，其中NCO含量为改性MDI重量的26% 34%。
26.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述异氰酸酯为huntsman 的 SUPRASEC6688。
27.如权利要求15成形汽车座椅内饰件的PIP制备工艺，其特征在于，所述异氰酸酯由重量百分比为80%的MD1、 重量百分比为20%的TDI制备而成，其中NCO含量为异氰酸酯重量的38% 46%。
全文摘要
本发明公开了一种成形汽车座椅内饰件所用的发泡原料、制备方法和PIP制备工艺，其发泡原料由聚醚多元醇、水、CO2、催化剂、交联剂、表面活性剂、异氰酸酯组成。其汽车座椅内饰件的制备工艺，包括预装配的面套和骨架以及充填于面套内的发泡原料、与产品相匹配的模具、与模具相匹配的浇注口、与该工艺相匹配的生产线，面料有三层复合而成，并在面套上有与浇注口相匹配的浇注孔；浇注口为塑料注塑而成，由两部分构成，以满足于模具和浇注设备的配合；模具为铝制结构件，并与生产线相匹配；生产线为垂直翻转式生产线，并在同步机构上搭载混合设备，具备六向活动功能。本发明通过上述工艺的配合而形成一种新的产品加工工艺，提高了产品质量，降低了产品成本。
文档编号C08G18/48GK103172818SQ201310065200
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者陶安军, 胡立峰, 马志华 申请人:上海延锋江森座椅有限公司