談車用聚氨酯制作方法及注意事項

賈洪

摘 ? 要：隨著經濟的發展，人們生活水平的不斷提高，汽車已經成為人們正常生產生活不可缺少的重要交通工具，且隨著時間的推移，人們對汽車整體性能的要求也在逐漸提高，其中包括汽車的舒適性、汽車的動力、汽車的輕量節能性等。而在提高汽車整體性能中，車用聚氨酯材料發揮著舉足輕重的作用。通過對車用聚氨酯材料的應用，可以有效降低車用金屬的使用，降低汽車行駛中的能源消耗以及對環境造成的污染。據了解，汽車中多增加1kg的聚氨酯材料就可以減少汽車運行周期中6kg的二氧化碳排放量，由此可見車用聚氨酯的重要作用。

關鍵詞：車用 ?聚氨酯 ?注意事項 ?制作方法 ?研究

中圖分類號：TQ323 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0075-02

聚氨酯類材料是一種合成型材料，主要通過異氰酸酯和多元醇二者反應來制作而成，它相比于傳統汽車內飾材料具有明顯的優勢，據了解有耐高低溫、耐磨、通透性好、輕量等，且生產工藝簡便的優點，已經廣泛應用于社會生產的各個行業領域，其中主要包括建筑行業、汽車制造行業、家電生產行業、健身器材生產行業等。今天本文就是基于此背景下展開對車用聚氨酯制作方法和相關注意事項的探討與研究，希望可以為我國汽車工業的可持續發展貢獻一份力量。

1 ?對聚氨酯硬質模塑泡沫的制作方法研究

聚氨酯硬質模塑泡沫材料主要適用于汽車承重板、儀表盤、門內襯板、車內通風系統材料等，當前汽車這些部件應用聚氨酯硬質模塑泡沫主要包括兩個體系，第一種是S-Rim體系，第二種是LFI體系，這兩種聚氨酯硬質模塑泡沫體系有共同的特點，都是以玻纖作為輔助材料來增加材料的強度，下面我們就通過以下幾個方面來詳細探討。

1.1 對聚氨酯S-Rim體系的研究

這種聚氨酯泡沫體系相比于其它泡沫體系自由發泡密度較低，而通過模壓后自由發泡密度才能得到一定的提高，但是該系統力學性能非常好，能有效地達到汽車儀表盤所需要的彎曲度，并且具有較強的耐候性。因此，該聚氨酯泡沫體系在汽車儀表盤中的應用最為廣泛，同時在大型客車和重型卡車的駕駛棚頂上也得到廣泛應用，一些客車內部的行李架也采用該泡沫體系。聚氨酯S-Rim體系主要是通過短鏈二元醇、聚醚、聚合MDI三者的相互反應制作而成的，在合成過程中應該注意時時監測聚脲的產生情況，這樣才能有效地保證聚氨酯泡沫的強度和剛性。聚氨酯S-Rim體系泡沫具有較好的流動性，也可以將其應用到復雜模具的制造上。在聚氨酯S-Rim體系泡沫制作過程中由于放熱量較大，我們要嚴格控制所制作產品的模具質量，要保證模具具有良好的密封性，模壓要大，模具的溫度要控制在60℃左右，并且從反應開始計算在6～10min之間完成產品的制作。

1.2 對聚氨酯LFI體系的研究。

構成聚氨酯LFI體系的主要成分是硬泡聚醚，在制作過程中還需要加入小分子量的二醇、二胺和聚合MDI加以反應，最終成型。在三者反應的過程中，還需要我們工作人員加入適當的玻纖來提升聚氨酯泡沫的強度和硬度。該材料主要應用于汽車儀表板的制作，汽車門內側板的制作以及重型汽車駕駛室承重板的制作等。該類型聚氨酯材料同樣具有較強的彎曲性和耐候性，具體的生產工藝和操作流程和上面我們講述的S-Rim體系制作流程一樣。

1.3 對聚氨酯蜂窩板體系的研究

聚氨酯蜂窩板體系是當前硬質模塑泡沫應用最為流行的體系之一，該體系材料相比前兩種體系材料具有高強度、輕質量的優勢，主要應用于汽車行李箱蓋、汽車門板內存、大型客車和重型汽車承重頂上。聚氨酯蜂窩板體系在制作過程中的重點工作是科學進行配方設計，而且在制作過程中需要加入二胺等交聯劑以及適量的MDI輔料。在材料組合反應過程中，我們要保證容器的密封，來防止材料的滴漏，同時要求模溫控制在90℃～110℃之間，并達到2min之后可以脫模。在制作過程中，需要工作人員在紙板上事先鋪好一層玻纖，再把材料噴灑在玻纖上，再利用機械將材料翻面對另一面進行噴灑，最后在模具中熱壓成型。在模具熱壓后，我們在根據產品的圖紙進行簡單的修改，進而最終制作成高強度的產品，應用于汽車生產中。

2 ?對聚氨酯半硬質模塑泡沫制作方法的研究

當前，半硬質模塑泡沫也是聚氨酯材料中應用相對廣泛的一種，其主要應用于汽車方向盤的制作、汽車扶手的制作、汽車儀表盤和發動機部位保護罩的制作等，這種材料具有一定的硬度和彈性。半硬質模塑泡沫主要包括自結皮模塑泡沫、車用儀表板半硬泡和輕質半硬泡三中。下面，我們就來詳細探討半硬質模泡沫的制作方法以及制作過程中的注意事項。

2.1 對自結皮模塑泡沫的研究

自結皮泡沫形成的原理一般有兩種，第一種是塌泡原理，第二種是反應成皮原理。其中塌泡原理就是利用降低材料反應過程中泡沫的張力，使泡沫出現局部塌泡，這樣在壓力的作用下泡沫就會被壓縮成一層薄皮，進而形成自結皮模塑泡沫。反應成皮原理主要通過結皮試劑和原料進行反應形成一種薄皮，在經過高溫加工最終形成自結皮模塑泡沫應用于汽車生產中。自結皮模塑泡沫的發泡主要通過兩種形式來完成，一種是通過物理發泡劑，一種是以水作為發泡劑來完成。在制作過程中需要根據成品的功能來選擇不同的發泡劑，如果結皮制品在應用過程中需要防水、防溶劑的，需要我們采用物理發泡劑，因為通過物理發泡劑可以反應成密度較高的結皮，進而在應用過程中有效地防止水的侵入，例如汽車的扶手、汽車的方向盤等都需要具有防水的功能，因此可以選擇物理發泡劑來實現結皮。而制成品不需要防水功能的，我們就可以采用水作為發泡劑，也就是我們業內常說的全水發泡，全水發泡過程中會形成一種微孔彈性材料，在通過高密度的模壓，最終形成一種致密模塑件應用到汽車生產中。

2.2 對車用儀表板半硬泡制作方法及注意事項的研究

聚氨酯半硬泡沫材料具有良好的開孔性、良好的彈性以及良好的耐候性，因此成為汽車儀表板生產的首選材料。由于制作汽車儀表板的要求，需要材料表面以搪塑為主，對于高檔的乘用車也可以采用噴涂聚脲形成的表皮，而骨架一般都是由金屬、塑料或者S-Rim等體系構成。由于汽車儀表板的面積相對較大，在設計制作過程中，要充分考慮到物料的流動性，不僅要將物料的粘度控制在標準范圍之內，還需要嚴格控制發泡工藝，即在物料發泡終止時要保證凝膠環節也要終止，與此同時，也要將半硬泡材料參數控制在合理區間內。此類材料的生產過程中，要保證泡沫成品的開孔性，來防止產品制作過程中出現變形、鼓包、尺寸收縮等問題。同時在科學配比的情況下，也可以加入一些開孔劑、開孔硅油等助劑，提高泡沫的開孔率。交聯劑的選擇還是以小分子量的二醇或者二胺。注射方式主要以開模注射為主，也可以采用閉模注射，但是閉模注射要求較高。反應催化劑的選擇上必須選擇反應型的，如果加入非反應型的催化劑會導致物料質量的增加，并且逸出到制品表面，導致成品出現色差，影響整個制品的外觀，對此，我們工作人員一定要將此問題重視起來。

3 ?結語

隨著可持續發展理念的逐漸深化，聚氨酯材料在汽車制造領域的應用越來越廣泛，對此，不斷強化對車用聚氨酯制作方法、制作流程的研究，對于踐行汽車節能環保工作有著重要的意義。

參考文獻

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