[发明专利]一种PIP灌泡头枕用环保组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种PIP灌泡头枕用环保组合物及其制备方法和应用，PIP灌泡头枕用环保组合物由以下重量份的原料组成：A组分：聚醚多元醇70～80份，聚合物多元醇20～30份，聚醚胺3～10份，水0.5～1.5份，发泡剂10～6份，催化剂0.5～1.0份，乙醇胺2～4份，交联剂0.2～2份，表面活性剂0.2～2份，其中聚醚多元醇+聚合物多元醇+聚醚胺=100，水+发泡剂/4=3.0～3.5，B组分：异氰酸酯45～65份，A组分∶B组分为100∶45‑65。该组合物应用在PIP头枕中，催化剂使用量少，气味小，TVOC低，可有效防止PVC变色。

技术领域

本发明属于聚氨酯软泡领域，具体涉及汽车头枕体内发泡(Pour in Place，简称PIP)技术。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，安全性与舒适性已成为购车者首选。坐椅头枕属于国家汽车整车强制认证检测项目之一，在车辆发生追尾或碰撞时，不仅可以有效地缓冲事故发生时巨大的瞬间冲击力，保护人体头部脆弱的颈骨，降低颈部受伤的几率，提高驾驶者的安全性，还可以美化和装饰乘坐环境。因而，如何提高头枕的安全性与舒适度，是目前汽车坐椅设计与制造关注的焦点之一。

传统的汽车头枕主要采用包覆式设计，即先发泡成型后再包面套，装配效率低，并且头靠套和头靠体是脱离的表里两层，长时间使用后，头靠套易在头靠体外发生松动、脱落等现象，进而影响坐椅头枕的美观、舒适度、安全性和使用寿命。目前坐椅头枕的设计与生产正在开发使用一种PIP（pour-in-place）灌泡技术或FIF （foam-in-fabric）技术，即向缝制好的面套内，直接灌注发泡材料，一次性完成成型。使用该工艺生产的头枕，不仅装配效率高，而且外形饱满、美观。但该工艺因发泡材料易从缝线处溢出，从而导致制品合格率较低，严重影响了该工艺的推广使用。

美国专利US5124368把灌泡技术最关键的问题归纳为不能让液体原料渗透过表皮材料。在发泡压力或者过量填充的情况下，发泡料因黏度较小，易透过表皮材料造成废品。通常人们在表皮材料内部复合上一层聚氨酯泡沫，但效果不理想。在漏气的地方，从外面摸起来有粗糙的感觉。目前阻止液体渗漏的方法总结如下：① 使用全MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）组合料，使原料具有较高的初始反应活性，尽快形成较大的黏度；②使用较多的催化剂，加快反应速度，增加初始黏度，阻止液体的渗漏，该法的缺点是做出的泡沫易收缩和缺料。

专利文献CN102516491A涉及一种低回弹头枕泡沫及其制备方法，用PIP发泡的低回弹泡沫应用于汽车头枕上，既保持了一定范围内弹性，回弹率在22～28％之间，又因其特有的吸能作用，故能对汽车在高振动和冲击时起到分散性及缓冲作用，提高了乘车者的舒适和安全性。但该体系使用大量的反应型催化剂，成本增加，加大了产品中小分子的散发性，影响产品的TVOC。

专利文献CN103172818A中，该汽车座椅内饰件PIP制备工艺采用全新的聚氨酯发泡配方，同时将Hennecke的Carbomat设备与原有的开模浇注PIP生产线相结合，形成一种新的PIP产品制造工艺，将二氧化碳气体加入聚醚多元醇组分中，当物料混合后，组合料就处于一种发泡的乳胶状态，物料不易渗漏，同时具有较高的发泡上升力。这种方案需要Hennecke的Carbomat设备与现有高压机相配合，设备投入高，不易实现。

专利文献CN103635312B与CN103534288A中，引入了用于保持泡沫模量和强度的多元醇。所述多元醇为自催化氨基如乙二胺引发的多元醇。自催化剂多元醇可降低催化剂含量并在不影响其它特性的情况下提高胶凝率。但整体催化剂用量仍然超过了3.0%，用量偏多，且全部是普通催化剂，非反应型，泡沫的气味和TVOC达不到指标要求。

综上所述，现有技术主要有以下缺陷：在现有技术中，若不使用过量的催化剂，制备的材料初期浇注时容易渗漏，达不到要求；若使用过量的催化剂，虽满足使用要求，但成本高，气味、挥发残留TVOC都比较大；若使用二氧化碳发泡，设备投资高，不易实现。

发明内容