微纤维素和纳米纤维素作为性能改性剂在柔性聚氨酯泡沫中的用途制造技术

本公开提供了“微纤维素和纳米纤维素作为性能改性剂在柔性聚氨酯泡沫中的用途”。一种聚氨酯泡沫，其通过使含多元醇的组合物与异氰酸酯组合物反应来生产。所述含多元醇的组合物包含大于或等于约50重量份百分比的汽油基多元醇和纤维素增强物。另外，各种含多元醇的组合物中还包含大豆基多元醇。合物中还包含大豆基多元醇。合物中还包含大豆基多元醇。

【技术实现步骤摘要】
微纤维素和纳米纤维素作为性能改性剂在柔性聚氨酯泡沫中的用途


[0001]本公开涉及增强聚氨酯泡沫。

技术介绍

[0002]本部分中的陈述仅提供了与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
[0003]开发聚氨酯泡沫的常规方法通常包括在添加剂诸如发泡剂、表面活性剂、催化剂和任何其它期望添加剂存在的情况下，通过在氨基甲酸酯聚合发生的同时形成气体(例如，二氧化碳)，使具有至少一种具有羟基的多元醇(例如石油基多元醇)的混合物与具有至少一种异氰酸酯和/或二异氰酸酯的混合物反应(多元醇混合物、异氰酸酯混合物和任何添加剂的混合物也称为反应混合物)。多元醇混合物可包括添加剂。气体是由发泡剂(通常为水)与异氰酸酯反应形成的，从而形成二氧化碳和聚脲。其他添加剂会增强所得泡沫的性质，控制上述反应，诸如此类。
[0004]此类聚氨酯泡沫用于各种汽车应用，因为它们可以形成轻质、柔性、高回弹和刚性的泡沫，并且可以用于形成各种应用。已经观察到，生物基(例如大豆基)多元醇可以替代少量的石油基多元醇，例如，根据应用，以高达约12重量份的量，但是更高浓度的生物基多元醇会大大降低机械和物理性质。
[0005]这些聚氨酯泡沫中引入了结构增强物，以便改善物理和机械性质，特别是用于改善汽车应用中的噪声振动粗糙度(NVH)性质。然而，从制造角度来看，在聚氨酯泡沫中引入结构增强物可能具有挑战性，并且增加由此类泡沫制造的部件的成本。
[0006]本公开解决了这些与结构增强泡沫的设计相关的问题，特别是在汽车应用中。
专利技术内容
[0007]本部分提供了对本公开的总体概述并且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
[0008]在一种形式中，通过使含多元醇的组合物与异氰酸酯组合物反应来生产聚氨酯泡沫。所述含多元醇的组合物包含大于或等于约50重量份百分比的汽油基多元醇和纤维素增强物。
[0009]在一种变型中，所述聚氨酯泡沫还包含开孔剂、表面活性剂、交联剂、催化剂和水发泡剂中的至少一种。在进一步的变型中，所述开孔剂为约1.8重量份百分比；所述表面活性剂为约0.9重量份百分比；所述交联剂为约2.7重量份百分比；所述催化剂包括约1.1重量份百分比的第一催化剂和约0.5重量份百分比的第二催化剂；并且所述水发泡剂为约5.5重量份百分比。
[0010]在另一种变型中，所述聚氨酯泡沫还包含小于或等于约50重量份百分比的大豆基多元醇。
[0011]在进一步的变型中，所述聚氨酯泡沫包含大于或等于约0.1重量份百分比至小于
或等于约0.5重量份百分比的碳纳米晶体。
[0012]在再进一步的变型中，一种车辆部件包含所述聚氨酯泡沫。
[0013]在其他变型中，所述异氰酸酯组合物为约53重量份。
[0014]在另一种形式中，通过使含多元醇的组合物与异氰酸酯组合物反应来生产所述聚氨酯泡沫。所述含多元醇的组合物包含小于或等于约50重量份百分比的大豆基多元醇、小于或等于约0.8重量份百分比的纤维素增强物和余量的汽油基多元醇。
[0015]在一种变型中，聚氨酯泡沫还包含开孔剂、表面活性剂、交联剂、催化剂和水发泡剂中的至少一种。在进一步的变型中，所述开孔剂为约1重量份百分比；所述表面活性剂为约0.5重量份百分比；所述交联剂为约1.5重量份百分比；所述催化剂包括约0.6重量份百分比的第一催化剂和约0.3重量份百分比的第二催化剂；并且所述水发泡剂为约3重量份百分比。
[0016]在进一步的变型中，所述异氰酸酯组合物为大于或等于约53重量份百分比至小于或等于约57重量份百分比。
[0017]在再进一步的变型中，一种车辆部件包含所述聚氨酯泡沫。
[0018]在进一步的形式中，通过使含多元醇的组合物与异氰酸酯组合物反应来生产聚氨酯泡沫。所述含多元醇的组合物包含小于或等于约0.8重量份百分比的纤维素增强物和余量的汽油基多元醇。
[0019]在一种变型中，聚氨酯泡沫还包含开孔剂、表面活性剂、交联剂、催化剂和水发泡剂中的至少一种。在进一步的变型中，所述开孔剂为约1重量份百分比；所述表面活性剂为约0.5重量份百分比；所述交联剂为约1.5重量份百分比；所述催化剂包括约0.6重量份百分比的第一催化剂和约0.3重量份百分比的第二催化剂；并且所述水发泡剂为约3重量份百分比。
[0020]在进一步的变型中，一种车辆部件包含所述聚氨酯泡沫。在再进一步的变型中，所述车辆部件是发动机罩、车顶内衬、仪表板、车辆座椅和扶手中的至少一个。
[0021]在又进一步的变型中，所述含多元醇的组合物包含小于或等于约50重量份百分比的大豆基多元醇。
[0022]在其他变型中，所述异氰酸酯组合物为大于或等于约53重量份百分比至小于或等于约57重量份百分比。
[0023]在又一变型中，所述纤维素增强物包括微纤维素丝、纳米纤维素丝、纤维素丝、纤维素纳米纤维和纤维素纳米晶体中的至少一种。
[0024]根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅意图用于说明目的，并且不意图限制本公开的范围。
附图说明
[0025]为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图通过举例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：
[0026]图1A是示出根据表1制备的聚氨酯样品的湿压缩永久变形的图表；
[0027]图1B是示出根据表1制备的聚氨酯样品的密度的图表；
[0028]图1C是示出根据表1制备的聚氨酯样品的抗撕裂性的图表；
[0029]图1D是示出根据表1制备的聚氨酯样品在最大载荷下的拉伸应力的图表；
[0030]图1E是示出根据表1制备的聚氨酯样品的断裂拉伸延伸的图表；
[0031]图1F是示出根据表1制备的聚氨酯样品的拉伸弹性模量的图表；
[0032]图1G是示出根据表1制备的聚氨酯样品在25％下的压缩力挠曲的图表；
[0033]图1H是示出根据表1制备的聚氨酯样品在50％下的压缩力挠曲的图表；
[0034]图1I是示出根据表1制备的聚氨酯样品在65％下的压缩力挠曲的图表；
[0035]图1J是示出根据表1制备的聚氨酯样品的压缩模量的图表；并且
[0036]图2是示出常规聚氨酯泡沫的NVH性质与根据本公开具有纤维素增强物的聚氨酯泡沫的NVH性质的图表。
[0037]本文中描述的附图仅用于说明目的，而非意图以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
[0038]以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用或用途。应当理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相似或对应的零件和特征件。
[0039]如本文所使用的，“异氰酸酯”包括二异氰酸酯，诸如芳族二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(“TDI”)和亚甲基二苯基二异丙烯酸酯(“MDI”)，以及聚异氰酸酯，以及它们的混合物。异氰酸酯的非限制性示例包括亚甲基二苯基二异戊酯(MDI)、甲苯二异丙烯酸酯(TDI)、六亚甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯泡沫，其通过使含多元醇的组合物与异氰酸酯组合物反应来生产，其中所述含多元醇的组合物包含：大于或等于约50重量份百分比的汽油基多元醇；和纤维素增强物。2.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫，其中所述聚氨酯泡沫还包含开孔剂、表面活性剂、交联剂、催化剂和水发泡剂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫，其还包含：约1.8重量份百分比的开孔剂；约0.9重量份百分比的表面活性剂；约2.7重量份百分比的交联剂；包含约1.1重量份百分比的第一催化剂和约0.5重量份百分比的第二催化剂的催化剂；以及约5.5重量份百分比的水发泡剂。4.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫，其中所述聚氨酯泡沫还包含小于或等于约50重量份百分比的大豆基多元醇。5.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫，其中所述聚氨酯泡沫还包含大于或等于约0.1重量份百分比至小于或等于约0.5重量份百分比的碳纳米晶体。6.一种车辆部件，其包含根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫。7.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫，其中所述异氰酸酯组合物为约53重量份百分比。8.一种聚氨酯泡沫，其通过使含多元醇的组合物与异氰酸酯组合物反应来生产，其中所述含多元醇的组合物包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔珀，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：