谈车用聚氨酯制作方法及注意事项

贾洪

摘   要：随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，汽车已经成为人们正常生产生活不可缺少的重要交通工具，且随着时间的推移，人们对汽车整体性能的要求也在逐渐提高，其中包括汽车的舒适性、汽车的动力、汽车的轻量节能性等。而在提高汽车整体性能中，车用聚氨酯材料发挥着举足轻重的作用。通过对车用聚氨酯材料的应用，可以有效降低车用金属的使用，降低汽车行驶中的能源消耗以及对环境造成的污染。据了解，汽车中多增加1kg的聚氨酯材料就可以减少汽车运行周期中6kg的二氧化碳排放量，由此可见车用聚氨酯的重要作用。

关键词：车用  聚氨酯  注意事项  制作方法  研究

中图分类号：TQ323                                文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）02（b）-0075-02

聚氨酯类材料是一种合成型材料，主要通过异氰酸酯和多元醇二者反应来制作而成，它相比于传统汽车内饰材料具有明显的优势，据了解有耐高低温、耐磨、通透性好、轻量等，且生产工艺简便的优点，已经广泛应用于社会生产的各个行业领域，其中主要包括建筑行业、汽车制造行业、家电生产行业、健身器材生产行业等。今天本文就是基于此背景下展开对车用聚氨酯制作方法和相关注意事项的探讨与研究，希望可以为我国汽车工业的可持续发展贡献一份力量。

1  对聚氨酯硬质模塑泡沫的制作方法研究

聚氨酯硬质模塑泡沫材料主要适用于汽车承重板、仪表盘、门内衬板、车内通风系统材料等，当前汽车这些部件应用聚氨酯硬质模塑泡沫主要包括两个体系，第一种是S-Rim体系，第二种是LFI体系，这两种聚氨酯硬质模塑泡沫体系有共同的特点，都是以玻纤作为辅助材料来增加材料的强度，下面我们就通过以下几个方面来详细探讨。

1.1 对聚氨酯S-Rim体系的研究

这种聚氨酯泡沫体系相比于其它泡沫体系自由发泡密度较低，而通过模压后自由发泡密度才能得到一定的提高，但是该系统力学性能非常好，能有效地达到汽车仪表盘所需要的弯曲度，并且具有较强的耐候性。因此，该聚氨酯泡沫体系在汽车仪表盘中的应用最为广泛，同时在大型客车和重型卡车的驾驶棚顶上也得到广泛应用，一些客车内部的行李架也采用该泡沫体系。聚氨酯S-Rim体系主要是通过短链二元醇、聚醚、聚合MDI三者的相互反应制作而成的，在合成过程中应该注意时时监测聚脲的产生情况，这样才能有效地保证聚氨酯泡沫的强度和刚性。聚氨酯S-Rim体系泡沫具有较好的流动性，也可以将其应用到复杂模具的制造上。在聚氨酯S-Rim体系泡沫制作过程中由于放热量较大，我们要严格控制所制作产品的模具质量，要保证模具具有良好的密封性，模压要大，模具的温度要控制在60℃左右，并且从反应开始计算在6～10min之间完成产品的制作。

1.2 对聚氨酯LFI体系的研究。

构成聚氨酯LFI体系的主要成分是硬泡聚醚，在制作过程中还需要加入小分子量的二醇、二胺和聚合MDI加以反应，最终成型。在三者反应的过程中，还需要我们工作人员加入适当的玻纤来提升聚氨酯泡沫的强度和硬度。该材料主要应用于汽车仪表板的制作，汽车门内侧板的制作以及重型汽车驾驶室承重板的制作等。该类型聚氨酯材料同样具有较强的弯曲性和耐候性，具体的生产工艺和操作流程和上面我们讲述的S-Rim体系制作流程一样。

1.3 对聚氨酯蜂窝板体系的研究

聚氨酯蜂窝板体系是当前硬质模塑泡沫应用最为流行的体系之一，该体系材料相比前两种体系材料具有高强度、轻质量的优势，主要应用于汽车行李箱盖、汽车门板内存、大型客车和重型汽车承重顶上。聚氨酯蜂窝板体系在制作过程中的重点工作是科学进行配方设计，而且在制作过程中需要加入二胺等交联剂以及适量的MDI辅料。在材料组合反应过程中，我们要保证容器的密封，来防止材料的滴漏，同时要求模温控制在90℃～110℃之间，并达到2min之后可以脱模。在制作过程中，需要工作人员在纸板上事先铺好一层玻纤，再把材料喷洒在玻纤上，再利用机械将材料翻面对另一面進行喷洒，最后在模具中热压成型。在模具热压后，我们在根据产品的图纸进行简单的修改，进而最终制作成高强度的产品，应用于汽车生产中。

2  对聚氨酯半硬质模塑泡沫制作方法的研究

当前，半硬质模塑泡沫也是聚氨酯材料中应用相对广泛的一种，其主要应用于汽车方向盘的制作、汽车扶手的制作、汽车仪表盘和发动机部位保护罩的制作等，这种材料具有一定的硬度和弹性。半硬质模塑泡沫主要包括自结皮模塑泡沫、车用仪表板半硬泡和轻质半硬泡三中。下面，我们就来详细探讨半硬质模泡沫的制作方法以及制作过程中的注意事项。

2.1 对自结皮模塑泡沫的研究

自结皮泡沫形成的原理一般有两种，第一种是塌泡原理，第二种是反应成皮原理。其中塌泡原理就是利用降低材料反应过程中泡沫的张力，使泡沫出现局部塌泡，这样在压力的作用下泡沫就会被压缩成一层薄皮，进而形成自结皮模塑泡沫。反应成皮原理主要通过结皮试剂和原料进行反应形成一种薄皮，在经过高温加工最终形成自结皮模塑泡沫应用于汽车生产中。自结皮模塑泡沫的发泡主要通过两种形式来完成，一种是通过物理发泡剂，一种是以水作为发泡剂来完成。在制作过程中需要根据成品的功能来选择不同的发泡剂，如果结皮制品在应用过程中需要防水、防溶剂的，需要我们采用物理发泡剂，因为通过物理发泡剂可以反应成密度较高的结皮，进而在应用过程中有效地防止水的侵入，例如汽车的扶手、汽车的方向盘等都需要具有防水的功能，因此可以选择物理发泡剂来实现结皮。而制成品不需要防水功能的，我们就可以采用水作为发泡剂，也就是我们业内常说的全水发泡，全水发泡过程中会形成一种微孔弹性材料，在通过高密度的模压，最终形成一种致密模塑件应用到汽车生产中。

2.2 对车用仪表板半硬泡制作方法及注意事项的研究

聚氨酯半硬泡沫材料具有良好的开孔性、良好的弹性以及良好的耐候性，因此成为汽车仪表板生产的首选材料。由于制作汽车仪表板的要求，需要材料表面以搪塑为主，对于高档的乘用车也可以采用喷涂聚脲形成的表皮，而骨架一般都是由金属、塑料或者S-Rim等体系构成。由于汽车仪表板的面积相对较大，在设计制作过程中，要充分考虑到物料的流动性，不仅要将物料的粘度控制在标准范围之内，还需要严格控制发泡工艺，即在物料发泡终止时要保证凝胶环节也要终止，与此同时，也要将半硬泡材料参数控制在合理区间内。此类材料的生产过程中，要保证泡沫成品的开孔性，来防止产品制作过程中出现变形、鼓包、尺寸收缩等问题。同时在科学配比的情况下，也可以加入一些开孔剂、开孔硅油等助剂，提高泡沫的开孔率。交联剂的选择还是以小分子量的二醇或者二胺。注射方式主要以开模注射为主，也可以采用闭模注射，但是闭模注射要求较高。反应催化剂的选择上必须选择反应型的，如果加入非反应型的催化剂会导致物料质量的增加，并且逸出到制品表面，导致成品出现色差，影响整个制品的外观，对此，我们工作人员一定要将此问题重视起来。

3  结语

随着可持续发展理念的逐渐深化，聚氨酯材料在汽车制造领域的应用越来越广泛，对此，不断强化对车用聚氨酯制作方法、制作流程的研究，对于践行汽车节能环保工作有着重要的意义。

参考文献

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