[发明专利]耐老化高阻燃的聚氨酯海绵、制备方法及其用途

说明书

本发明涉及一种耐老化高阻燃聚氨酯海绵、制备方法及其用途，主要解决现有技术中存在聚氨酯海绵的湿热老化后物理性能差和阻燃差的问题。本发明通过采用一种新的耐老化高阻燃的聚氨酯海绵，包括：由组分A和组分B组成，组分A与组分B的重量比为100:20～65，其中，组分A以重量份数计，包括聚醚多元醇A1：50～90份，聚合物多元醇A2：10～50份，阻燃剂5～20份，交联剂3～10份，催化剂0.5～2.5份，发泡剂5～20份，有机硅泡沫稳定剂0.1～1.0份，水0.1～1.0份，开孔剂0.5～5份；所述的组分B为二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇B聚合形成的氨基甲酸酯改性的MDI预聚体，异氰酸根含量为20～31％的技术方案，较好地解决了该问题，可在汽车发动机罩盖的生产中应用。

技术领域

本发明涉及一种耐老化高阻燃的聚氨酯海绵、制备方法及其用途。

背景技术

发动机罩盖是一种覆盖在车辆的发动机上的汽车配件，既是功能件，同时又是外观件，其与发动机接触的面需要具有较好吸音性，从而防止发动机运转时产生的噪音扩散到驾驶舱；其未与发动机接触的面需要具有良好的外观，以便满足使用者的外观要求。

现有的发动机罩盖一般采用塑料材质制成，在实际应用过程中存在以下问题：(1)由于发动机工作时发动机舱内产生高温，发动机罩盖盖在其上，在如此高温条件下，塑料材质易发生变形，从而影响发动机罩盖对发动机的保护效果，同时还需要具有一定的阻燃效果；(2)塑料材料的吸音功能差，不能对发动机产生的噪音进行有效的隔离，对周围环境造成噪音污染；(3)由于现有的塑料材质的耐热隔音效果差，因此需要在设计发动机罩盖时增加额外的隔热隔音结构和刚性结构未满足发动机罩盖的要求，而这样则不能满足汽车轻量化的要求，浪费能源。

聚氨酯自结皮泡沫，不用其他塑料作为表面材料(PVC或ABS)，依靠发泡组分在发泡成型时，一次性形成表材和泡沫芯材，表皮厚度一般在零点几到两三毫米，密度为1000～1200kg/m³，芯材为多孔结构，自结皮泡沫的表皮和芯材是在一次成型过程中制得的，结实的外表皮是由于物理作用产生的，组合聚醚与异氰酸酯反应过程中放热，使加入的物理发泡剂受热汽化形成泡孔，泡孔中充满蒸气，遇到温度较低的模具壁，泡孔因热量损失而发生破裂被不断的挤压，形成结实的表皮层，正因为自结皮泡沫带有高强度的外表皮层，所以其制品的物理性能大大超过相同密度的普通聚氨酯泡沫性能。目前聚氨酯自结皮制品主要应用于汽车方向盘、扶手、自行车鞍座和公共座椅等，尚未大规模应用在汽车发动机罩盖上。

中国专利CN109294216公开了一种聚氨酯自结皮发动机罩盖及其制备方法，通过以异氰酸酯与组合聚醚为主体材料，添加颜料和助剂等经反应制得的具有耐高温型、较强的结构强度的发动机罩盖，其包括组分A和组分B，其中组分A包括：组合聚醚、颜料、发泡剂、硅油、胺类催化剂等；组分B包括：包含增强材料的异氰酸酯。将组分A和组分B通过高压机混合后浇注成型，制备的聚氨酯自结皮罩盖，其拉伸强度为510～517kPa(干老化前)，633～627kPa(干老化后)，断裂伸长率102～107％(干老化前)，87～90％(干老化后)，撕裂强度2.09～2.11N/mm，但未提及湿热老化前后性能变化情况和阻燃情况。

用于汽车发动机罩盖的聚氨酯泡沫塑料一般性能要求见下表1。

表1聚氨酯泡沫塑料的测试项目及指标要求

干老化条件：150℃，168h；

湿热老化条件：90℃，湿度95％，200h；

耐低温性能测试条件：将样品放入-40℃的恒温箱中静置24h，取出后在标准环境(30℃、50％RH)静置lh，检查样品外观、形状、颜色及表面特征；

耐高温性能测试条件：将样品放入150℃的恒温箱中静置24h，取出后在标准环境(30℃、50％RH)静置lh，检查样品外观、形状、颜色及表面特征。

发明内容