一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用

文档序号:1884298 发布日期:2021-11-26 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用 (Soft polyurethane foam plastic for automobile seat and preparation method and application thereof ) 是由 郭磊 任东辉 王文超 郝宽发 郭修瑞 刘扶民 刘海超 刘功旭 郭守运 白立臣 于 2021-09-23 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用,涉及聚氨酯废料回收利用技术领域。本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括A组分(聚醚多元醇、聚氨酯泡沫废料活化微粉、胺类催化剂、交联剂和发泡剂)和B组分(异氰酸酯)。强剪切挤压拉伸活化使机械能作用于聚氨酯链段上产生极高内应力,导致氢键及分子结构中键能较弱的化学键发生一定程度的断裂,交联密度降低,提高了物料的表观活化能;同时发生机械力化学反应产生醇类端基,物料反应活性增加,将该活化微粉用于制备聚氨酯软泡能实现聚氨酯废料的高附加值资源化利用,且聚氨酯软泡性能优异,同时还能减少制备聚氨酯软泡时聚醚多元醇的用量。(The invention provides a soft polyurethane foam plastic for an automobile seat and a preparation method and application thereof, and relates to the technical field of polyurethane waste recycling. The preparation raw materials of the soft polyurethane foam plastic for the automobile seat comprise a component A (polyether polyol, polyurethane foam waste activated micro powder, amine catalyst, cross-linking agent and foaming agent) and a component B (isocyanate). The strong shearing, extrusion, stretching and activation enable the mechanical energy to act on the polyurethane chain segment to generate extremely high internal stress, so that the hydrogen bond and the chemical bond with weaker bond energy in the molecular structure are broken to a certain extent, the crosslinking density is reduced, and the apparent activation energy of the material is improved; meanwhile, the mechanical force chemical reaction is carried out to generate alcohol end groups, the material reaction activity is increased, the activated micro powder is used for preparing the polyurethane soft foam, the high added value resource utilization of polyurethane waste materials can be realized, the polyurethane soft foam has excellent performance, and the consumption of polyether glycol in the preparation of the polyurethane soft foam can be reduced.)

一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及聚氨酯废料回收利用技术领域,尤其涉及一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯是当今世界上应用最广泛的高分子材料之一,在泡沫、弹性体、塑料、粘结剂、涂料等方面均有广泛应用。软质聚氨酯泡沫塑料,简称聚氨酯软泡,一般具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等性能,主要用作家具垫材、交通工具座椅垫材、各种软性衬垫层压复合材料。随着聚氨酯软泡的生产和消费量逐年累增,大量聚氨酯软泡制品的淘汰量剧增,对我国造成的环境压力凸显,如何环保高效地对聚氨酯废料进行回收再利用也慢慢成为了聚氨酯行业所面临的难题。

中国专利CN112280095A公开了一种废旧聚氨酯回收利用的方法,将废旧聚氨酯进行破碎预处理,将预处理后的聚氨酯放入溶胀溶解溶剂中进行溶胀溶解,除去溶胀溶解溶剂以及将去除溶胀溶解溶剂后的聚氨酯制备成不同利用价值的功能材料。其废旧聚氨酯回收利用的整体工艺流程简单、条件温和、能耗低。但上述现有技术需要消耗大量的有机溶剂对预处理后的聚氨酯进行溶胀溶解后再制备聚氨酯制品,聚氨酯制品的生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用,本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的生产成本低且力学性能优异。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,包括A组分和B组分;

以质量份数计,所述A组分包括以下制备原料:聚醚多元醇100份;聚氨酯泡沫废料活化微粉5~25份;胺类催化剂0.1~1份;交联剂0.2~1份;发泡剂5~20份;所述聚氨酯泡沫废料活化微粉由沙发用聚氨酯泡沫废料在空气气氛中经机械剪切得到;

所述B组分为异氰酸酯;所述聚醚多元醇和异氰酸酯的质量比为1:0.1~0.4。

优选的,所述机械剪切的温度为50~85℃,线速度为10~60m/min。

优选的,所述聚氨酯泡沫废料活化微粉的粒径为40~400目。

优选的,所述聚醚多元醇的数均分子量为1000~6000。

优选的,所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多苯基甲烷多异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、甲基环已基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。

优选的,所述胺类催化剂包括三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、N-甲基吗啡啉、N-乙基吗啡啉、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、N,N-二甲基环已胺、N,N,N’,N’-四甲基亚甲基二胺和双(二甲基氨基乙基)醚中的一种或多种。

优选的,所述交联剂包括二乙醇胺、丙三醇、三羟甲基丙烷、1,2,6-己三醇和季戊四醇中的一种或几种。

优选的,所述发泡剂包括水、发泡剂141B、环戊烷、正戊烷和异戊烷中的一种或多种。

本发明提供了上述技术方案所述汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法,包括以下步骤:

将聚醚多元醇、聚氨酯泡沫废料活化微粉、胺类催化剂、交联剂和发泡剂混合,得到A组分;

将A组分和异氰酸酯混合后进行发泡反应,将得到的发泡反应产物熟化,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

本发明提供了上述技术方案所述汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料或上述技术方案所述制备方法得到得汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料在汽车座椅中的应用。

本发明提供了一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,包括A组分和B组分;以质量份数计,所述A组分包括以下制备原料:聚醚多元醇100份;聚氨酯泡沫废料活化微粉5~25份;胺类催化剂0.1~0.6份;交联剂0.2~0.5份;发泡剂5~12份;所述氨酯泡沫废料活化微粉由聚氨酯泡沫废料经机械剪切得到;所述聚醚多元醇和异氰酸酯的质量比为1:0.1~0.4。本发明对聚氨酯泡沫废料机械剪切过程中,经挤压、拉伸和剪切作用产生的机械能与热能作用于聚氨酯链段上产生极高内应力,导致氢键断裂及分子结构中键能较弱的化学键(氨基甲酸酯基中的C-O键)发生一定程度的断裂,物理交联密度降低,物料的表观活化能提高;同时发生机械力化学反应,产生醇类端基(羟基),提高了物料的反应活性,得到的氨酯泡沫废料活化微粉具有较高的表观活化能和端基活性。将该聚氨酯泡沫废料活化微粉用于制备汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,与异氰酸酯、聚醚多元醇原料具有较好的相容性,替代部分聚醚多元醇原料与异氰酸酯发生聚合反应,减少了聚醚多元醇的用量,降低了生产成本且污染小,实现聚氨酯废料高值化循环利用。同时,通过对汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料中各制备原料用量的控制,使得汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的力学性能,好各项物性指标均符合汽车座椅产品的技术要求,能够作为汽车座椅材料使用,实现了聚氨酯泡沫废料的高附加值利用。

本发明提供了上述技术方案所述汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法,本发明提供得制备方法,工艺操作简单,可实现聚氨酯软泡废料的高附加值回收利用,为聚氨酯软泡废料的资源利用提供了新的途径,而且大大降低了汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的生产成本,减少了聚氨酯泡沫废料对环境的污染,适宜工业化生产。

具体实施方式

本发明提供了一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,包括A组分和B组分;以质量份数计,所述A组分包括以下制备原料:聚醚多元醇100份;聚氨酯泡沫废料活化微粉5~25份;胺类催化剂0.1~1份;交联剂0.2~1份;发泡剂5~20份;所述聚氨酯泡沫废料活化微粉由沙发用聚氨酯泡沫废料在空气气氛中经机械剪切得到;所述B组分为异氰酸酯;所述聚醚多元醇和异氰酸酯的质量比为1:0.1~0.4。

本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料包括组分A。以质量份数计,本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的组分A包括聚醚多元醇100份。在本发明中,所述聚醚多元醇的数均分子量优选为1000~6000更优选为2000~5000。

以所述聚醚多元醇的质量份数为基准,本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的组分A包括聚氨酯泡沫废料活化微粉5~20份,更优选为8~18份,进一步优选为10~15份,更进一步优选为12~13份。在本发明中,所述聚氨酯泡沫废料活化微粉的粒径优选为40~400目,更优选为80~150目。在本发明中,所述聚氨酯泡沫废料活化微粉具有羟基活性基团,因此与异氰酸酯、聚醚多元醇原料具有较好的相容性,并能够替代聚醚多元醇原料与异氰酸酯发生聚合反应,减少了聚醚多元醇的用量。

在本发明中,所述聚氨酯泡沫废料活化微粉由沙发用聚氨酯泡沫废料在空气气氛中经机械剪切得到,具体的,所述氨酯泡沫废料活化微粉的制备方法,优选包括以下步骤:将沙发用聚氨酯泡沫废料剪裁成块,得到块状聚氨酯泡沫废料;利用机械剪切设备将所述块状聚氨酯泡沫废料进行机械剪切,得到聚氨酯泡沫废料活化微粉。

本发明将沙发用聚氨酯泡沫废料剪裁成块,得到块状聚氨酯泡沫废料。在本发明中,所述聚氨酯泡沫废料优选为沙发用软质聚氨酯泡沫废料。本发明对于所述沙发用聚氨酯泡沫废料没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的沙发用聚氨酯泡沫废料即可。所述剪裁成块前,本发明优选先对聚氨酯泡沫废料进行清洗、干燥和磁选。本发明利用磁选去除金属杂质。本发明对所述清洗和干燥的过程没有特殊要求,采用本领域熟知的清洗和干燥过程即可。本发明对所述剪裁成块的过程没有特殊要求。在本发明中,所述块状聚氨酯泡沫废料的形状优选为立方体,所述块状聚氨酯泡沫废料的尺寸优选10~100mm,更优选为30~80mm,进一步优选为40~50mm。

得到块状聚氨酯泡沫废料后,本发明利用机械剪切设备将所述块状聚氨酯泡沫废料进行机械剪切,得到聚氨酯泡沫废料活化微粉。在本发明中,所述机械剪切设备优选包括双辊机械剪切机、多辊机械剪切机、压延机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和开炼机中的一种或几种,更优选为双辊机械剪切机或多辊机械剪切机。在本发明中,双辊机械剪切机或多辊机械剪切机的辊距优选为≤1mm;所述机械剪切的温度优选为50~85℃,更优选为60~80℃,进一步优选为65~75℃。本发明优选过辊5~30次,从而保证聚氨酯废料充分活化。本发明利用机械剪切设备对聚氨酯泡沫废料进行机械剪切,经挤压、拉伸和剪切作用产生的机械能与热能作用于聚氨酯链段上产生极高内应力,导致氢键断裂,物理交联密度降低;同时发生机械力化学反应,导致分子结构中键能较弱的氨基甲酸酯基中的C-O键发生一定程度的断裂,产生一定量的羟基,使得聚氨酯泡沫废料活化微粉具有较高的表观活化能和端基活性。所述机械剪切完成后,本发明优选将所得细粉料进行干燥和筛分,得到聚氨酯泡沫废料活化微粉。本发明对所述干燥的过程没有特殊要求,采用本领域熟知的干燥过程即可;所述筛分优选利用空气分级机筛分。

以所述聚醚多元醇的质量份数为基准,本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的组分A包括胺类催化剂0.1~1份,优选为0.2~0.8份,进一步优选为0.5~0.6份。在本发明中,所述叔胺类胺类催化剂优选包括三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、N-甲基吗啡啉、N-乙基吗啡啉、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、N,N-二甲基环已胺、N,N,N’,N’-四甲基亚甲基二胺和双(二甲基氨基乙基)醚中的一种或多种;当所述叔胺类胺类催化剂为上述物质中的多种时,本发明对各叔胺类胺类催化剂的配比没有特殊要求,任意配比均可。

以所述聚醚多元醇的质量份数为基准,本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的组分A包括交联剂0.2~1份,优选为0.4~0.8份,更优选为0.5~0.6份。在本发明中,所述交联剂优选包括二乙醇胺、丙三醇、三羟甲基丙烷、1,2,6-己三醇和季戊四醇中的一种或几种;当所述交联剂为上述物质中的多种时,本发明对各交联剂的配比没有特殊要求,任意配比均可。

以所述聚醚多元醇的质量份数为基准,本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的组分A包括发泡剂5~20份,优选为8~18份,更优选为10~15份。在本发明中,所述发泡剂优选包括水、发泡剂141B、环戊烷、正戊烷和异戊烷中的一种或多种;当所述发泡剂为上述物质中的多种时,本发明对各发泡剂的配比没有特殊要求,任意配比均可。

本发明提供的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的制备原料包括组分B;所述组分B优选为异氰酸酯;所述聚醚多元醇和异氰酸酯的质量比为1:0.1~0.4,更优选为1:0.2~0.3。在本发明中,所述异氰酸酯优选包括甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多苯基甲烷多异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、甲基环已基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。当所述异氰酸酯为上述物质中的多种时,本发明对各异氰酸酯的配比没有特殊要求,任意配比均可。

本发明通过控制汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料各组分的含量,使得汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料具有优异的力学性能。

本发明提供了上述方案所述汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法,包括以下步骤:

将聚醚多元醇、聚氨酯泡沫废料活化微粉、胺类催化剂、交联剂和发泡剂混合,得到A组分;

将A组分和B组分混合后进行发泡反应,将得到的发泡反应产物熟化,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

本发明将聚醚多元醇、聚氨酯泡沫废料活化微粉、胺类催化剂、交联剂和发泡剂混合,得到A组分。在本发明中,

在本发明中,将聚醚多元醇、聚氨酯泡沫废料活化微粉、胺类催化剂、交联剂和发泡剂混合优选包括:将聚氨酯泡沫废料活化微粉和聚醚多元醇第一混合,向得到的第一混合料中加入胺类催化剂、交联剂和发泡剂进行第二混合。在本发明中,所述第一混合优选在搅拌条件下进行,所述搅拌的速率优选为1000~10000r/min,更优选为4000~8500r/min,进一步优选为5000~6000r/min;所述第一混合的时间优选为10~40min,更优选为15~35min,进一步优选为20~30min;所述第一混合的温度优选为25~35℃,更优选为27~32℃,进一步优选为30℃;所述第一混合优选利用机械混合装置和/或乳化泵进行。本发明先将聚氨酯泡沫废料活化微粉和聚醚多元醇混合,目的是实现均化混合和低粘度增值,同时防止空气混入使制品性能产生影响。在本发明中,所述第二混合优选在搅拌条件下进行,所述搅拌的速率优选为500~2500r/min,更优选为1000~2000r/min;所述第二混合的时间优选为15~25min,更优选为18~22min,进一步优选为20min;所述第二混合的温度优选为25~35℃,更优选为27~32℃,进一步优选为30℃。

得到A组分后,本发明将A组分和B组分混合后进行发泡反应,将得到的发泡反应产物熟化,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

在本发明中,所述混合的温度优选在搅拌条件下进行,所述搅拌的速率优选为1000~2000r/min,更优选为1300~1700r/min;所述混合的时间优选为10~30s,更优选为15~25s,进一步优选为20s。

在本发明中,所述发泡反应的温度优选为18~35℃,更优选20~25℃;所述发泡反应的时间优选为4~12min,更优选为6min;所述发泡优选在模具中进行发泡;所述模具在使用前优选先涂刷脱模剂,本发明对于所述的种类没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的汽车用聚氨酯的脱模剂即可。

所述发泡反应后,本发明优选还包括将所述发泡反应的产物进行脱模;本发明对于所述脱模没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的脱模方式即可。

在本发明中,所述熟化的温度优选为20~35℃,更优选为25~30℃;所述固化的时间优选为12~48h,更优选为24h。

本发明提供了上述方案所述汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料在汽车座椅中的应用。本发明对所述应用的方式没有特殊要求,直接将所述汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料作为汽车座椅材料即可。

下面结合实施例对本发明提供的一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、磁选去除金属杂质后,采用常规切块装置裁成边长为10~100mm大小的立方块,将得到块状汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料废料投入两辊机械剪切机中,在空气气氛下进行机械剪切,设定线速度为40m/min,温度为75℃,调整辊间距不超过1mm,过辊10次,然后干燥,经空气分级机筛分,得到粒径为60~80目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将10.5g聚氨酯泡沫废料活化微粉和59.5g聚醚多元醇(数均分子量为4800)在30℃、6000r/min条件下搅拌30min,得到第一混合料;在所述第一混合料中加入0.35g三乙烯二胺、0.4g二乙醇胺、10g发泡剂141B和1g水在30℃、1200r/min条件下混合20min,得到组分A;

将24.5g二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯加入到组分A中,在25℃、1000r/min条件下搅拌30s,倒入涂刷脱模剂的模具中,在35℃条件下发泡反应5min成型,脱模,在25℃条件下熟化24h,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

实施例2

按照实施例1的方法制备汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,与实施例1的区别在于,聚氨酯泡沫废料活化微粉的粒径为80~100目。

实施例3

按照实施例1的方法制备汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,与实施例1的区别在于,聚氨酯泡沫废料活化微粉的粒径为100~120目。

实施例4

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、磁选去除金属杂质后,采用常规切块装置裁成边长为10~100mm大小的立方块,将得到块状汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料废料投入两辊机械剪切机中,在空气气氛下进行机械剪切,设定线速度为50m/min,温度为80℃,调整辊间距不超过1mm,过辊20次,然后干燥,经空气分级机筛分,得到粒径为80~120目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将10.5g聚氨酯泡沫废料活化微粉和59.5g聚醚多元醇(数均分子量为4800)在30℃、6000r/min条件下搅拌30min,得到第一混合料;在所述第一混合料中加入0.35g三乙烯二胺、0.4g二乙醇胺、10g发泡剂141B和1g水在30℃、1200r/min条件下混合20min,得到组分A;

将24.5g二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯加入到组分A中,在25℃、1000r/min条件下搅拌30s,倒入涂刷脱模剂的模具中,在35℃条件下发泡反应5min成型,脱模,在25℃条件下熟化24h,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

实施例5

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、磁选去除金属杂质后,采用常规切块装置裁成边长为10~100mm大小的立方块,将得到块状汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料废料投入两辊机械剪切机中,在空气气氛下进行机械剪切,设定线速度为40m/min,温度为75℃,调整辊间距不超过1mm,过辊10次,然后干燥,经空气分级机筛分,得到粒径为80~120目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将10.5g聚氨酯泡沫废料活化微粉和59.5g聚醚多元醇(数均分子量为4800)在30℃、8000r/min条件下搅拌40min,得到第一混合料;在所述第一混合料中加入0.35g三乙烯二胺、0.4g二乙醇胺、10g发泡剂141B和1g水在30℃、1200r/min条件下混合20min,得到组分A;

将24.5g二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯加入到组分A中,在25℃、1000r/min条件下搅拌30s,倒入涂刷脱模剂的模具中,在35℃条件下发泡反应5min成型,脱模,在25℃条件下熟化24h,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

实施例6

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、磁选去除金属杂质后,采用常规切块装置裁成边长为10~100mm大小的立方块,将得到块状汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料废料投入两辊机械剪切机中,在空气气氛下进行机械剪切,设定线速度为40m/min,温度为75℃,调整辊间距不超过1mm,过辊10次,然后干燥,经空气分级机筛分,得到粒径为80~120目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将10.5g聚氨酯泡沫废料活化微粉和59.5g聚醚多元醇(数均分子量为4800)采用乳化泵循环工艺,在30℃、6000r/min条件下搅拌30min,得到第一混合料;在所述第一混合料中加入0.35g三乙烯二胺、0.4g二乙醇胺、10g发泡剂141B和1g水在35℃、1500r/min条件下混合25min,得到组分A;

将24.5g二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯加入到组分A中,在25℃、1000r/min条件下搅拌30s,倒入涂刷脱模剂的模具中,在35℃条件下发泡反应5min成型,脱模,在25℃条件下熟化24h,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

实施例7

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、磁选去除金属杂质后,采用常规切块装置裁成边长为10~100mm大小的立方块,将得到块状汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料废料投入两辊机械剪切机中,在空气气氛下进行机械剪切,设定线速度为40m/min,温度为75℃,调整辊间距不超过1mm,过辊10次,然后干燥,经空气分级机筛分,得到粒径为60~80目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将10.5g聚氨酯泡沫废料活化微粉和59.5g聚醚多元醇(数均分子量为4800)采用乳化泵循环工艺,在30℃、6000r/min条件下搅拌30min,得到第一混合料;在所述第一混合料中加入0.4g N,N-二甲基环已胺、0.4g丙三醇和11g正戊烷在30℃、1200r/min条件下混合20min,得到组分A;

将24.5g二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯加入到组分A中,在25℃、1000r/min条件下搅拌30s,倒入涂刷脱模剂的模具中,在35℃条件下发泡反应5min成型,脱模,在25℃条件下熟化24h,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

实施例8

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、磁选去除金属杂质后,采用常规切块装置裁成边长为10~100mm大小的立方块,将得到块状汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料废料投入两辊机械剪切机中,在空气气氛下进行机械剪切,设定线速度为40m/min,温度为75℃,调整辊间距不超过1mm,过辊10次,然后干燥,经空气分级机筛分,得到粒径为60~80目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将14g聚氨酯泡沫废料活化微粉和56g聚醚多元醇(数均分子量为4800)采用乳化泵循环工艺,在30℃、6000r/min条件下搅拌30min,得到第一混合料;在所述第一混合料中加入0.35g二甲基醇胺、0.4g丙三醇和11g正戊烷在30℃、1200r/min条件下混合20min,得到组分A;

将24.5g二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯加入到组分A中,在25℃、1000r/min条件下搅拌30s,然后倒入涂刷脱模剂的模具中,在35℃条件下发泡反应5min成型,脱模,在25℃条件下熟化24h,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

实施例9

将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、磁选去除金属杂质后,采用常规切块装置裁成边长为10~100mm大小的立方块,将得到块状汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料废料投入两辊机械剪切机中,在空气气氛下进行机械剪切,设定线速度为40m/min,温度为75℃,调整辊间距不超过1mm,过辊10次,然后干燥,经空气分级机筛分,得到粒径为60~80目的聚氨酯泡沫废料活化微粉。

将17.5g聚氨酯泡沫废料活化微粉和52.5g聚醚多元醇(数均分子量为4800)在30℃、6000r/min条件下搅拌30min,得到第一混合料;在所述第一混合料中加入0.4g N-甲基吗啡啉、0.4g丙三醇和11g正戊烷在30℃、1200r/min条件下混合20min,得到组分A;

将24.5g二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯加入到组分A中,在25℃、1000r/min条件下搅拌30s,然后倒入涂刷脱模剂的模具中,在35℃条件下发泡反应5min成型,脱模,在25℃条件下熟化24h,得到汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料。

对比例1

按照实施例1的方法制备汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,与实施例1的区别在于不加聚氨酯泡沫废料活化微粉。

对比例2

按照实施例1的方法制备汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,与实施例1的区别在于,将聚氨酯泡沫废料活化微粉制备过程为:将沙发用软质聚氨酯泡沫废料经筛分、清洗、干燥除水、磁选去除金属杂质后,采用常规切块装置裁成边长为10~100mm大小的立方块,将得到块状汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料废料投入破碎机中进行破碎研磨,经空气分级机筛分,得到粒径为60~80目的聚氨酯泡沫废料粉末。

实施例1~9和对比例1~3制备的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料进行性能测试结果如表1所示,其中,密度的测试方法为GB/T 6343-2009,硬度的测试方法为GB/T 10807-2006,拉伸强度和伸长率的测试方法为GB/T6344-2008,撕裂强度的测试方法为GB/T10808-2006。

表1实施例1~9和对比例1备的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的性能测试结果

由表1可知,本发明制备的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的密度为110~120kg/m3,25%压陷硬度为230~256N,拉伸强度为153~180MPa,伸长率为110~125%,撕裂强度为2.6~3.1MPa,说明本发明制备的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料的力学性能优异,满足汽车座椅材料的要求。

通过比较实施例和对比例2可知,普通破碎研磨方式在制备聚氨酯废料粉末的过程中,由于设备生热剧烈,导致聚氨酯废料粉末失活,使最终得到的软质聚氨酯泡沫塑料性能偏低。而采用本发明通过剪切挤压拉伸的方式,克服了较高的空间位阻壁垒,使制备出来的聚氨酯废料粉末具有较高的表面能,同时具有较高的端基活性,与聚合物多元醇、异氰酸酯具有较高的相容性,能够替代部分多元醇与异氰酸酯发生聚合发泡反应,从而减少了多元醇原料的用量,降低了生产成本。

综上所述,本发明提供了一种汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法和应用,本发明将聚氨酯废料制备成活化微粉,然后用于制备汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料,不但能够实现聚氨酯废料的高附加值资源化利用,而且制备得到的汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料性能优异,同时还能减少制备汽车座椅用软质聚氨酯泡沫塑料时聚醚多元醇的用量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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