[发明专利]一种自结皮聚氨酯脲组合物、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速脱模水发泡低密度自结皮聚氨酯脲组合物、其制备方法、及其用于制作汽车内饰件的应用。

背景技术

在目前的水发泡自结皮聚氨酯汽车方向盘和扶手等汽车内饰件的生产工艺中，生产效率普遍较低。聚氨酯成型过程中的脱模时间是决定生产效率的关键因素之一，缩短脱模时间就能提高生产效率。另外，降低制品的密度可以达到节约原材料的目的。

水发泡自结皮聚氨酯技术在美国专利5,166,183、5,216,035、5,234,961、5,236,960、5,236,961、5,266,234、5,284,880、5,338,820、5,514,723、和5,658,959中已阐述。主要研究焦点集中在废除氯氟烃(CFC)发泡工艺，以保护大气臭氧层以及提高力学性能及耐磨性等方面。中国专利申请200810043457.5中还描述了一种环境型的水发泡自结皮聚氨酯的制备方法。但上述专利在描述其成型工艺时，脱模时间普遍在150秒钟。

发明内容

为提高现有技术的生产效率、降低能耗、节约原材料，本发明提供了一种水发泡低密度自结皮聚氨酯脲组合物，该组合物是由多元醇的混合物和异氰酸酯预聚体组成。通过反应注射成型技术，可制备复杂形状的汽车内饰件(扶手、方向盘、杯托等)产品，这种产品在保持其满足汽车内饰件的性能和环保的要求下，具有较低的密度和较短的脱模时间。

本发明的目的之一在于提供一种快速脱模水发泡低密度自结皮聚氨酯脲组合物。

本发明的另一目的在于提供一种上述快速脱模水发泡低密度自结皮聚氨酯脲组合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述快速脱模水发泡低密度自结皮聚氨酯脲组合物用于制作汽车内饰件的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种快速脱模水发泡低密度自结皮聚氨酯脲组合物，其包括多元醇混合物组分A和改性异氰酸酯组分B，其中，

所述组分A为多元醇混合物，按其重量份数计包括：

0-60份分子量为1000-10000的聚醚多元醇；

40-100份的固含量为30-50wt％的聚合物多元醇；

1-5份的交联剂，是选自下组中的至少一种：甘油/环氧乙烷加成物、三羟甲基丙烷/环氧乙烷加成物；

0.2-6份的有机二胺扩链剂，是选自下组中的至少一种：二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺、乙二胺、1，4-丁二胺、1，6-己二胺、4，4’-亚甲基双(2，6-二乙基环己胺)、4，4’-亚甲基双(2-乙基-6-甲基环己胺)、异佛尔酮二胺(IPDA)；

5-10份的二元醇扩链剂，是选自下组中的至少一种：乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、对苯二酚-双(β-羟乙基)醚、邻苯二甲酸二乙二醇酯；

1.5-3.5份的无挥发性催化剂和/或反应性催化剂，所述无挥发性催化剂是选自下组中的至少一种：胺催化剂、延迟胺催化剂、锡催化剂；所述反应性催化剂选自下组中的至少一种：N’N-二甲基乙醇胺及其与环氧乙烷的加成物、四甲基二丙撑三胺及其与环氧丙烷的加成物；

0.1-1.0份的水；

0-5份的调色色浆；

所述组分B为异氰酸根(NCO)含量为22-31wt％的脲基甲酸酯改性异氰酸酯，其为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和多元醇聚合形成的脲基甲酸酯异氰酸酯预聚体产物，其中，MDI与多元醇的重量比为100∶1-30；

所述组分A和所述组分B相分离地存放，使用时按组分A∶组分B等于100∶40-100的重量比配合使用。

一种制备上述水发泡自结皮聚氨酯组合物的方法，其包括如下步骤：

(1)组分A的配制：

将包含聚醚多元醇、聚合物多元醇、交联剂、有机二胺扩链剂、二元醇扩链剂、无挥发性催化剂和/或反应性催化剂、水和调色色浆的物料搅拌混合，得多元醇混合物，密封存放。

(2)组分B的合成：

将100份的至少一种MDI预热至60-90℃，加入0.003-0.05份的催化剂，再加入1-30份至少一种经过脱水处理的多元醇，反应30-120分钟；加入0.003-0.05份的终止剂，使催化剂失活以终止聚合反应，冷却至室温，得NCO含量22-31wt％的脲基甲酸酯改性的异氰酸酯预聚体产物，密封存放。