[发明专利]车用聚氨酯泡沫体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用聚氨酯泡沫体及其制造方法，所述聚氨酯泡沫体，用作汽车的车辆配件，例如，发动机罩消音器或仪表盘消音器，并且具有轻质、难燃和不易变色等特性。

技术背景

一种掺有阻燃剂，具备难燃性的聚氨酯泡沫体，已用作汽车的车辆配件，例如内饰材料。为了减轻重量，对这种聚氨酯泡沫体的表观密度，希望在20kg/m³或者更小。一般，玻璃纤维用作诸如发动机罩消音器及仪表盘消音器的车辆配件，所述发动机罩消音器，设于发动机罩内侧，所述仪表盘消音器，则用作发动机舱与乘客车厢之间的隔板。然而，尽管玻璃纤维的阻燃性能优越，但其比重(密度)大，重量重。因此，期待一种使用比玻璃纤维重量更轻的聚氨酯泡沫体做的发动机罩消音器及仪表盘消音器。第2004-43747号日本专利公报，揭示了一种其含膨胀石墨和磷系阻燃剂做阻燃、隔热及隔音材料的氨基甲酸酯泡沫体(聚氨酯泡沫体)。

为了改善燃料消耗及类似问题，一般都希望减轻汽车重量。还希望用作如发动机罩消音器等车辆配件的聚氨酯泡沫体，具有较低的密度，但物理性能保持不变。通常，聚氨酯泡沫体的表观密度很难降低到20kg/m³或更小。具体来说，为了制造具有敞蜂窝结构、指定硬度及低密度的聚氨酯泡沫体，必须在聚氨酯泡沫体原料中增加作为发泡剂的水的含量。在此情况下，含水量的增加会导致该原料的放热温度上升至170℃或更高。其结果，就可能因聚氨酯的氧化变质(烧焦)而自燃，以至最后所得聚氨酯泡沫体因烧焦而变色。为了避免这一情况，公知的方法是在含常量水的原料中添加发泡助剂。二氯甲烷及液态二氧化碳可用作这种发泡助剂。

然而，二氯甲烷是一种有害于环境的物质，而且其使用是受管制的。另一方面，用液态二氧化碳发泡，必须要有能在高压下提供液态二氧化碳，并能使发泡平稳的专用设备，因此，不仅制造条件受限，而且制造成本增加。第2006-63296号日本专利公报，揭示了一项在聚氨酯泡沫体原料中添加一种用于吸热的无机物的水合物的技术。例如，硫酸铁水合物可用作该无机物的水合物。

然而，为了降低第2004-43747号日本专利公报中所揭示的聚氨酯泡沫体的密度，必须增加作为发泡剂的水的含量。如上所述，这样一来，被促进的原料的泡沫体形成反应，会提高原料的发热温度，其结果，会导致泡沫体内因烧焦而变色的现象。

第2006-63296号日本专利公报中所揭示的聚氨酯泡沫体，具有降低原料在进行反应及发泡时放热温度的效果。然而，由于阻燃剂并非与泡沫体原料掺和，所以存在着最后所得聚氨酯泡沫体不具备阻燃性这一问题。因此，迫切期待一种在显示难燃性与抑制变色性两方面恰到好处的车用聚氨酯泡沫体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用聚氨酯泡沫体及其制造方法，所述聚氨酯泡沫体具有难燃性，特别是加热老化及温湿老化后的难燃性，而且具有被抑制的变色性。

为了达到上述目的，根据本发明的第一方式，提供一种通过将聚氨酯泡沫体原料进行反应、发泡及固化而得到的车用聚氨酯泡沫体，所述聚氨酯原料包括多元醇、聚异氰酸酯、发泡剂和催化剂。该聚氨酯泡沫体用于车辆配件。该聚氨酯泡沫体原料还包括膨胀石墨及无机物的水合物。

根据本发明的第二方式，提供一种制造用于车辆配件的聚氨酯泡沫体的方法。所述方法包括：制备包括多元醇、聚异氰酸酯、发泡剂、催化剂、膨胀石墨及无机物的水合物的聚氨酯泡沫体原料；以及通过对所述原料进行反应、发泡及固化而生产出聚氨酯泡沫体。

具体实施方式

以下，详细描述本发明的实施方式。本实施方式的车用聚氨酯泡沫体，系通过对包括多元醇、聚异氰酸酯、发泡剂及催化剂等聚氨酯泡沫体原料，进行反应、发泡及固化而获得的，并且用做车辆配件。在以下记述中，车用聚氨酯泡沫体均简称为泡沫体。所述泡沫体原料还包括膨胀石墨及无机物的水合物。膨胀石墨使泡沫体显示难燃性(阻燃性)，特别是在加热老化或温湿老化之后的难燃性。所述无机物的水合物，则可抑制泡沫体的变色。由多元醇与聚异氰酸酯进行聚氨酯发泡反应而获得的聚氨酯，主要是由基于氨基甲酸酯成键(linkage)的硬链段(segment)，和基于例如聚醚成键的软链段所组成的。所述硬链段可发挥某些特殊的物理性能，例如，硬度及刚性等，所述软链段则可发挥其他物理性能，例如，挠性及弹性。