汽车内饰用泡沫性能探究

汽车内饰用泡沫是汽车行业常用的材料，由于汽车的安全性包含了很多的方面，其内饰材料泡沫的挥发性及起雾性也是一个重要的检测指标，本文上海千实就汽车常用的几类内饰泡沫材料做一下简单的介绍。

MDI 基泡沫的性能
手工发泡 MDI 基泡沫的性能MDI 基泡沫反应通过延迟凝胶化反应来提高泡沫的流动性。康普顿公司的新型催化剂系列具有能使反应平稳的催化能力，可延迟泡沫的膨胀上升。
总之，可以通过调节凝胶催化剂和发泡催化剂之间的比例，选择延迟程度，以优化反应。在 MDI体系中，凝胶催化剂 EF-602 表现出了适度的凝胶能力。只用 EF-602 作催化剂时，除了较强的凝胶能力外，它还具有轻微的发泡能力。而发泡催化剂 EF-708 和 EF-705 则表现出了较强的发泡能力和良好的开孔能力。其中 EF-705 的开孔能力强。
虽然新型催化剂的延迟作用较强、中的热成穴负荷测试结果可以看到，其固化性能也相当好：表中数据是脱模后再保持一定的时间后测量的，这是体现高聚物固化程度的一个指标。即使在延迟时间较长的情况下，其固化程度依然与参照催化剂的相当。作为催化剂的功能之一，开孔性也很重要。EF602 和 EF-705 特别适合用于高开孔性的泡沫配方中。与参照配方相比，配方 3 的泡沫延迟作用更强，开孔性好，而固化程度相当。配方 1 联用了 2 种催化剂，结果在泡沫的生产中表现出了非常好的固化效果，同时，泡沫有轻微的闭孔，乳白时间较长，而周期较短则对生产更有利。配方 2 是由配方 1 和配方 3 折中而成的，其各项性能测试结果也都处在配方 1 和配方 3 之间。测试结果表明，配方中 EF-602 和 EF-705、EF-708 联用，可以较为容易地获得性能完美的模塑泡沫。
实验使用新型催化剂的配方中，都采用了康普顿公司的低挥发性的表面活性剂 L-3415。结果证明其泡沫性能与采用 L-3001 的相似：略显不规则的泡孔结构、较好的稳定性以及泡沫生产工艺中具有较好的挤压性能等。

机械浇注泡沫的物理性能
为了考察这一系列新型催化剂的应用效果，在几家工厂采用标准的生产工具做了试验，并进行了短期生产。试验在较宽的范围内进行，不同原料的发泡试验都达到了提高泡沫的流动性、降低废品率的结果。该系列新型催化剂突出的优点是，该催化剂的使用，使汽车用坐垫中较薄的部分也具有足够的初始强度。
新型催化剂使泡沫稍微有点变软，不过这可以由配方来调整。机械性能包括拉伸强度和伸长率都提高了，经过湿老化后的样品也是如此。与参照配方的测试结果相比，疲劳性能如承载性略有降低，但依然在制造商的要求范围内。所以，该新型催化剂既满足了汽车制造商对车内环境的要求，又能生产出物理性能符合要求的泡沫。
同时，用 pSA 法 D42-l047 测试了泡沫的动态疲劳性能。结果也表明泡沫的动态疲劳性能在要求的范围以内。

TDI 基泡沫的性能
手工发泡 TDI 基泡沫的性能与 MDI 基泡沫不同，新型催化剂用于 TDI 基泡沫时，其凝胶能力、发泡催化能力就不很显著。但从表 3 中由 EF-602 和 EF-708 两种催化剂联用的配方4 可看出，MDI 和 TDI 两个系列的配方表现出很多相同点。该催化剂能够提供较长的乳白时间和平滑的发泡膨胀外形，同时又能保持良好的固化性能。配方 5 中的催化剂以延迟凝胶催化剂为主，因此其挤出时间较长。同时新型催化剂使泡沫外形平滑，而固化性能比参照配方更为优良。配方 5 中因催化剂的高度延迟性，所得的泡沫产品则是完全开孔的。相比之下，配方 6 中虽然是以发泡催化剂为主的，然而这些发泡催化剂特别是 EF-708 单独使用时，还是具有足够的凝胶能力以保证泡沫得以较好的固化。催化剂 EF-602 的另一个优点是可以提高泡沫的承载性能。如表 3 中配方 4 和配方 5 中的 40%压陷硬度比参照配方（所用催化剂为 A-l 和 A-33）的增加了30%。
上述试验所用的表面活性剂都为 L-3555。这种表面活性剂是一种新型的硅油与异氰酸酯的共聚物，它可以与聚氨酯的网络形成一体，以致能大大地减少其挥发程度。

机械浇注泡沫的物理性能
表 4 是使用低雾化催化剂的 TDI 基的泡沫性能与标准性能的比较。对比 VolkSwagen 标准 pV34l0，可以发现大部分性能在要求范围之内。由于新型催化剂可以提高泡沫制品的硬度，要达到汽车用座垫要求的高硬度，不需选择高 TDI 指数的配方，同时，湿老化后的强度也能得到很好的保证。
实验中还发现，采用新型催化剂配方时没有出现采用普通催化剂时会产生降解以及湿老化后承载性能损耗的现象，并且制品湿老化后仍保持了较高的拉伸强度和伸长率。

挥发性性能的测试
采用 Daimler Chrysler pB VWL 709 的方法，对模塑泡沫进行了挥发性性能的测试。对表 1 中 MDI基 2 个配方泡沫产品的测试结果表明，使用传统催化剂（A-1、A-33）的配方，泡沫制品中挥发胺的质量分数为 232 > 10 - 6，而使用新型催化剂 EF-602 和 EF-708 的配方，则未检测到挥发的胺。表面活性剂之间的比较也非常明显。使用传统表面活性剂 L-3001的泡沫，其挥发的硅氧烷的质量分数为 182 > 10 - 6，而使用新型表面活性剂 L-3415 的配方，泡沫的硅氧烷挥发份质量分数仅为 15 > 10 - 6。
实验对 TDI 基的泡沫也做了雾化性测试。采用2 个配方作比较：一个采用传统的催化剂如 A-1、A-33，表面活性剂 Y-10515；另一个用 EF-602 和 EF-708作催化剂，L-3555 作表面活性剂。结果与 MDI 基的泡沫类似，当采用 EF-602 和 EF-708 作催化剂时，制品中已不存在挥发的胺；L-3555 表面活性剂则创新性地将以往表面活性剂的挥发性降低了 10 倍。