[发明专利]一种低密度阻燃半硬质聚氨酯泡沫及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯泡沫塑料领域，具体涉及低密度阻燃半硬质聚氨酯泡沫及其制备方法，这种阻燃半硬质聚氨酯泡沫可应用于汽车发动机罩、前围外侧、通道等部件。

背景技术

一般而言，聚氨酯软泡主要应用于家具领域，泡沫开孔、柔软、断裂延伸率较高；聚氨酯硬泡主要应用于建筑、家用电器等方面的保温绝热材料，泡沫闭孔、刚性较大、较脆。聚氨酯半硬质泡沫是一种介于软质泡沫和硬质泡沫之间的材料，兼具二者的一些特点，主要应用于包装、汽车等行业。这些应用领域中，或者是把泡沫切割成需要的形状，或者是把反应原料浇注到模具中反应成型。但是在汽车发动机罩和前围外侧等产品生产工艺中，首先是生产一定规格尺寸的箱泡，然后把泡沫切割成一定厚度的片材，与其它材料复合增强，然后通过热定型，形成所需的形状，要求泡沫具有良好的尺寸稳定性和成型热塑性。热塑性是指材料升高温度后模塑成型，冷却后制品可维持其形状，同时上述过程表现出可逆性，即制品加热后，材料逐渐趋向于最初的形态。部分制品型面大，要求泡沫有一定的刚性和自支撑性。此外，对于汽车内外饰件产品，还要求泡沫具有良好的阻燃性能。

顺应汽车工业的发展趋势，用于发动机罩和前围外侧、通道的聚氨酯泡沫需要满足材料轻量化、舒适安全的要求。泡沫低密度化、提高消音降噪效果是目前技术研究的方向。

CN1235622A公开了一种开孔硬质聚氨酯泡沫体的制备方法，所述的开孔剂包含浊点为65℃的聚氧化烯聚硅氧烷和临界表面自由能小于约23mJ/m2的物质，该物质优选细颗粒状聚四氟乙烯聚合物，此开孔剂与多元醇的相容性差，极易与组合聚醚中其它组分分离，造成贮存和使用上的困难。且该方法适宜制备的自由泡密度范围为大于25kg/m3。

CN102066472A公开了一种低密度半硬质阻燃性泡沫的材料，所述半硬质泡沫的密度范围为32-400kg/m3，用于可快速竖起的阻挡物。

CN102504180、CN101117399涉及顶棚用聚氨酯泡沫的制造方法，泡沫密度和压缩强度较高，用于汽车顶棚，且都用到聚酯多元醇，易导致组合聚醚分层和泡沫尺寸收缩等问题。

CN1102418A公开了一种开孔硬质聚氨酯泡沫体制备方法，其中多元醇混合物羟值160-360mgKOH/g，制备的泡沫交联度高，脆性差，无法进行热塑成型。多元醇混合物中第一种多元醇(a)的羟值范围为28-90mgKOH/g，氧化乙烯单元的含量不大于5wt％，伯羟基含量均低于15％，此类聚醚活性低不利于提高泡沫制品的生产效率。

CN1142513A公开了一种开孔硬质聚氨酯泡沫的制备方法，用作冷藏器绝热材料和建筑内外墙的保温材料，所述羟基封端产品可使泡沫开孔，但其粘度高，导致多元醇组分粘度高流动性差成材率低。

CN1330678A公开了一种生产含有离层石墨的硬质聚氨酯泡沫的方法，所述泡沫为闭孔硬质聚氨酯泡沫，密度大于30kg/m3，闭孔率大于90％，用做建筑保温材料。

CN1508166A公开了一种柔性聚氨酯泡沫塑料，密度4-30kg/m3，特点是泡沫开孔，显示出高回弹性，较低模量，较高压陷系数和较低的滞后损耗，在-100℃和+25℃之间没有主要的玻璃-橡胶转变，E’-100℃/E’+25℃比率为1.3-15，但此类泡沫硬度低，刚性和支撑性不足。

US6552098B1专利为使用片状石墨的开孔半硬质泡沫，权利要求为一种10-20kg/m3密度的开孔阻燃半硬质聚氨酯泡沫的制备方法。专利未提及泡沫的尺寸稳定性及物理性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低密度阻燃半硬质聚氨酯泡沫及其制备方法，制备的聚氨酯泡沫具有较低的密度、优良的物理性能、较高的开孔率、出色的阻燃性能，可用于汽车发动机罩、前围外侧、通道等部件。

为达到以上目的，本发明的技术方案如下：

本发明所述的一种低密度阻燃半硬质聚氨酯泡沫，它是由包括组合聚醚多元醇、水、表面活性剂、催化剂和阻燃剂的混合物的A料，与作为B料的MDI体系异氰酸酯经发泡工艺制得。

本发明所述的A料的配方包括：

70重量份的组合聚醚多元醇、

7-20重量份的水、

0.2-1.5重量份的表面活性剂、

0.1-1.0重量份的催化剂、

15-40重量份的阻燃剂；

优选的A料的配方如下：

70重量份的组合聚醚多元醇、

9-12重量份的水、

0.2-1.0重量份的表面活性剂、