高回彈冷熟化聚氨酯泡沫具有優(yōu)良的力學(xué)性能和較高的壓縮負(fù)荷比,故有顯著的坐感舒適性、優(yōu)良的抗疲勞性、類(lèi)似乳膠的手感、良好的透氣性,其生產(chǎn)效率高、能耗低,已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)座椅。
現(xiàn)代汽車(chē)公司在蔚山的工廠將專(zhuān)門(mén)使用巴斯夫的Elastoflex聚氨酯軟泡組合料生產(chǎn)汽車(chē)座椅。這款高彈性聚氨酯泡沫的VOC含量低,主要用于生產(chǎn)汽車(chē)座椅和頭枕等。
與傳統(tǒng)泡沫相比,Elastoflex可提高座椅和頭枕等的舒適度、彈性和承載性能。
為了滿足嚴(yán)苛的排放控制法規(guī),巴斯夫還優(yōu)化了聚醚多元醇的生產(chǎn)工藝。聚醚多元醇用于生產(chǎn)Elastoflex聚氨酯泡沫,而后者用于生產(chǎn)高舒適度的座椅。優(yōu)化過(guò)的生產(chǎn)工藝使巴斯夫能夠生產(chǎn)低成本、高性能和低VOC排放的特種聚醚多元醇。
在全球領(lǐng)先的測(cè)試機(jī)構(gòu)SGSKorea進(jìn)行的測(cè)試中,Elastoflex的乙醛和甲醛排放量減少了30%以上,有助于改善車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量和汽車(chē)司機(jī)的健康。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)還表明,新開(kāi)發(fā)的聚氨酯組合料具有優(yōu)異的流動(dòng)性,產(chǎn)品缺陷率降低,從而使生產(chǎn)線的生產(chǎn)率得到提高。
汽車(chē)座椅在汽車(chē)的制作中,使用面積占用大,這也直接決定了用料的數(shù)量也是比較大。汽車(chē)逐漸影響人們的生活方式,使人們的出行變得越來(lái)越便捷,傳統(tǒng)的汽車(chē)座椅多為皮革制品,里面多數(shù)為海綿等材料,缺少一定的舒適度,現(xiàn)如今,軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料被作為汽車(chē)座椅的生產(chǎn)材料之一,物美價(jià)廉,逐漸被生產(chǎn)廠商應(yīng)用到大量的汽車(chē)生產(chǎn)中去。
聚氨酯泡沫是一種具有一定彈性的一類(lèi)較為柔軟的新型材料,其自身多氣孔,密度腳底、回彈性好、吸音、透氣、保溫性好等性能,應(yīng)用在生活中的方方面面。眾多廠家選擇用高彈性聚氨酯泡沫作為汽車(chē)座椅的制作材料,而這種材料展現(xiàn)出來(lái)的性能,也逐漸被人們所接受。
汽車(chē)座椅的靜態(tài)舒適性,是指汽車(chē)座椅與人體的匹配關(guān)系是否可以為使用者提供舒適的坐姿條件,座椅的靜態(tài)舒適性與座椅的尺寸參數(shù),表面治療及調(diào)節(jié)特性有關(guān),
汽車(chē)座椅的組成多為彈性較高的泡沫材料,密度較低,能夠防止物質(zhì)的燃燒。而現(xiàn)今,我國(guó)政府對(duì)汽車(chē)材料的要求更為嚴(yán)格,要求其燃燒的大值≤70mm/min,這樣的規(guī)定大大增加了汽車(chē)自身的安全性,而用這種燃速標(biāo)準(zhǔn)的軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料做車(chē)座也逐漸出現(xiàn)在生產(chǎn)廠商的視野中。
軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的自身的耐磨性,被作為汽車(chē)座椅的原材料,眾多塑料制成品其自身的脆弱性使其不能長(zhǎng)時(shí)間使用,但軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料擁有良好的耐磨性,其自身拉伸度強(qiáng)、并且耐撕裂,使其具有優(yōu)越的使用性能,相比傳統(tǒng)的汽車(chē)座椅,其造價(jià)低,使用時(shí)間長(zhǎng),可塑性強(qiáng),可以與汽車(chē)相適用,逐漸引來(lái)汽車(chē)生產(chǎn)廠商的青睞。
隨著汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)其質(zhì)量要求越來(lái)越高,特別是安全、舒適和環(huán)保已成為當(dāng)代汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)。2011 年 發(fā) 布 實(shí) 施 的 QC/T 850—2011《乘用車(chē)座椅用聚氨酯泡沫》,是我國(guó)個(gè)針對(duì)汽車(chē)座椅用聚氨酯泡沫提出散發(fā)性要求的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同年又頒布實(shí)施了推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 7630— 2011《乘用車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》。這促使國(guó)內(nèi)總裝廠對(duì)汽車(chē)座椅的揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)、力學(xué)性能、舒適性能提出了更高的要求。
聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料是指具有一定彈性并且比較柔軟的多孔或網(wǎng)狀泡沫(海綿)材料,它突出的性能是柔軟、回彈好、吸音、透氣、保溫、緩沖、吸能等,而且根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域還有各種不同特性。
聚氨酯軟質(zhì)泡沫自從1952年拜耳公司聚酯型軟質(zhì)泡沫(海綿)開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)至今,經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展,已經(jīng)在人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷嬉约昂芏喙I(yè)領(lǐng)域得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,目前國(guó)內(nèi)軟泡的實(shí)際產(chǎn)量估計(jì)在300多萬(wàn)噸。其主要制品的類(lèi)型有防震材料,隔音材料,過(guò)濾材料,保暖材料,包裝材料,裝飾材料,服飾材料等。單就從生產(chǎn)的類(lèi)型分類(lèi)來(lái)說(shuō),聚氨酯軟質(zhì)泡沫主要包括:塊狀泡沫(普通海綿)、高回彈模塑泡沫、自結(jié)皮泡沫、慢回彈泡沫等。
親水聚氨酯軟質(zhì)泡沫的生產(chǎn)工藝
1、基本特點(diǎn)
對(duì)水有很大的親和力,吸水迅速而且吸水量大,柔軟度高(手感很好)、彈性好;微觀泡孔細(xì)膩而且呈網(wǎng)狀開(kāi)孔結(jié)構(gòu),另外其出色的生物親和力和血液相容性拓寬了它在化妝品和醫(yī)療領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
2、目前應(yīng)用范圍
親水聚氨酯泡沫的特性也就決定了它在某些領(lǐng)域會(huì)有很好的應(yīng)用,
(1)護(hù)理、生理用品 如臥床病人的褥墊,衛(wèi)生巾的輔料
(2) 醫(yī)用輔料,外科手術(shù)輔料(吸收血液類(lèi)似于藥棉的作用)
(3)外傷包扎輔料,如創(chuàng)可貼之類(lèi)的醫(yī)用消炎用品等
(4)日用清潔塊、洗澡塊等
(5)化妝護(hù)理用品,如粉撲等
(6)特殊領(lǐng)域的吸收處理材料。
3、生產(chǎn)工藝
目前已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)或者正在開(kāi)發(fā)的工藝方法主要有兩種,一種是一步法(和普通PU泡沫的生產(chǎn)方法相同),另一種是兩步法即預(yù)聚體法。
典型的兩步法:
(1)預(yù)聚體合成基本配方
聚醚多元醇 0-100
小分子多元醇 0-10
催化劑 0.2-0.6
TDI 20-50(非黃變的可以采用HDI、IPDI、HMDI等)
NCO% 3-14%
不變黃海綿軟質(zhì)泡沫的的生產(chǎn)工藝
目前大宗的聚氨酯軟質(zhì)泡沫(海綿)都是易黃變的,現(xiàn)在所說(shuō)的耐黃變泡沫通常是指在發(fā)泡生產(chǎn)時(shí)添加了抗氧劑、熱穩(wěn)劑和光穩(wěn)劑,這樣能暫時(shí)緩解一下泡沫變黃的速度;容易黃變主要是因?yàn)槠渲械漠惽杷狨ド系谋江h(huán)可以被逐步氧化成醌型結(jié)構(gòu)而呈黃色,另外泡沫大分子鏈中含有羰基、氨基、偶氮基、烯基等發(fā)色基團(tuán),當(dāng)光線射入后會(huì)進(jìn)行選擇性吸收,并發(fā)射一定波長(zhǎng)的光,導(dǎo)致一定程度的軟質(zhì)泡沫黃變。
解決黃變的有效解決方案
其中有效的辦法就是要采用不變黃的脂肪族的異氰酸酯進(jìn)行發(fā)泡,脂肪族異氰酸酯,如IPDI,HDI和HMDI等,這些異氰酸酯所形成的氨酯鍵比較穩(wěn)定,退一步說(shuō)即使被分解成脂肪胺也沒(méi)有苯環(huán)共軛結(jié)構(gòu),不會(huì)形成助色基團(tuán),并且脂肪胺本身也不易被氧化,不易導(dǎo)致泛黃;因此選用脂肪族異氰酸酯可顯著降低泡沫的泛黃性。
脂肪族異氰酸酯發(fā)泡的技術(shù)難點(diǎn)
其實(shí)多年來(lái)很多人進(jìn)行過(guò)這方面的發(fā)泡生產(chǎn)嘗試,但是大多數(shù)人都或多或少的遇到一些技術(shù)難題,那就是脂肪族的異氰酸酯普遍活性偏低,發(fā)泡過(guò)程比較難控制,操作范圍或者叫做寬容度很窄,難以做出符合要求的軟質(zhì)泡沫,在發(fā)泡過(guò)程中常常出現(xiàn)的難題是:塌泡或者局部塌泡、粗泡、表面粉化或者會(huì)閉孔,更嚴(yán)重塊泡收縮。
這里需要說(shuō)明的是采用脂肪族異氰酸酯發(fā)泡而成的泡沫海綿實(shí)際并不是永遠(yuǎn)一點(diǎn)都不會(huì)變黃,而是在長(zhǎng)期的光、水、熱條件下也會(huì)非常緩慢地發(fā)生氧化變黃,只是這類(lèi)的泡沫的黃變速度很低,好像給人們的感覺(jué)似乎不變黃。
發(fā)泡工藝
不同的人或地區(qū),可能發(fā)泡的工藝方法各有不同,主要是配方、催化劑選擇與用量不盡相同,本方法不是唯一,僅供參考。
高活性聚醚和其它助劑預(yù)先常溫混合均勻,然后倒入IPDI攪拌6-15秒均勻后倒入預(yù)先預(yù)熱的發(fā)泡箱內(nèi),好是采用不低于30℃烘箱保溫并發(fā)泡,20-30分鐘后將塊泡推出并經(jīng)室溫熟化24小時(shí)即可切割。泡孔均勻細(xì)膩,強(qiáng)度高,彈性好,不會(huì)粉化,一般不會(huì)收縮,微量收縮時(shí)需要輕度按壓一下即可。需要特別提醒不要使用接枝聚醚多元醇。
微孔軟質(zhì)泡沫材料的生產(chǎn)工藝
1、微孔軟泡的應(yīng)用
這里需要說(shuō)明的是微孔泡沫不是指的微孔PU彈性體(如鞋底、鞋墊、高鐵墊片、輪胎、汽車(chē)彈簧之類(lèi)的泡沫),而是一種柔軟的高密度的聚氨酯泡沫片材,是屬于特種聚氨酯軟泡。這種聚氨酯軟質(zhì)泡沫片材已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在通訊、計(jì)算機(jī)、家用電器、數(shù)碼產(chǎn)品、其它電子產(chǎn)品、鞋材、醫(yī)療器材、五金等作為密封、減震、墊材使用。
2、突出性能
高密封性,高能量吸收性(高緩沖性),高尺寸穩(wěn)定性。優(yōu)異的抗壓縮形變,耐水,耐高溫,耐老化,環(huán)保無(wú)污染等。
3、基本成型工藝
這種發(fā)泡工藝不同于普通的用水化學(xué)發(fā)泡或者普通物理發(fā)泡劑(如二氯甲烷等)發(fā)泡工藝,而是采用永久氣體注入式發(fā)泡的方法,基本生產(chǎn)工藝采用多組分低壓機(jī)械澆注于傳送帶離型紙上并經(jīng)連續(xù)刮成均勻厚度一致再經(jīng)烘道恒溫凝膠固化成型,產(chǎn)品成卷再經(jīng)過(guò)后熟化而成;獨(dú)特的發(fā)泡工藝決定了材料的突出性能。
技術(shù)的重點(diǎn):
有機(jī)金屬鹽類(lèi)催化劑合適的控制反應(yīng)速度。
嚴(yán)格溫度控制也是控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。
作為受關(guān)注的世界六大合成材料之一,近年來(lái)聚氨酯產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大。據(jù)博思數(shù)據(jù)發(fā)布的《2016-2022年中國(guó)聚氨酯工業(yè)市場(chǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)與趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》:全球聚氨酯產(chǎn)品產(chǎn)量已超過(guò)2100萬(wàn)噸,其中泡沫體系及非泡沫體系產(chǎn)品各占半壁江山,其巨大增長(zhǎng)潛力備受關(guān)注。
生產(chǎn)規(guī)?;厔?shì)明顯在生產(chǎn)上,聚氨酯工業(yè)和大多數(shù)化工產(chǎn)業(yè)一樣,集約化和規(guī)?;内厔?shì)日益明顯。隨著聚氨酯生產(chǎn)技術(shù)越來(lái)越成熟,產(chǎn)品越來(lái)越大眾化及應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,生產(chǎn)商們發(fā)現(xiàn),為了保持一定的盈利水平,必須擁有一定的規(guī)模效益。于是,新企業(yè)規(guī)模越來(lái)越大,產(chǎn)能也迅速提高。
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1. 快速、省力:工人只需輕輕推動(dòng),旋轉(zhuǎn)刀片自己切割,尤其對(duì)于一些新手,3個(gè)人才能頂一個(gè)熟練操作修邊機(jī)的人;
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3. 安全:手碰不到刀片,不會(huì)劃傷手,同時(shí)刀片有底座,修邊也不會(huì)損壞產(chǎn)品;
4. 噪音小:加了消音管,噪音很小,其他同類(lèi)產(chǎn)品噪音大。