汽车座椅聚氨酯发泡优化方法

座椅系统主要是座椅骨架.座椅聚氨酯泡沫和座椅面罩。座椅作为车辆内饰的重要组成部分，聚氨酯泡沫VOC车内挥发量VOC影响很大。考虑到车内空气质量对人体健康的危害，国家发布了强制性标准草案，各主机厂也在制定相应的检测方法和零部件限制，以改善车内空气质量。

聚氨酯发泡VOC来源

聚氨酯硬泡按一定比例使用A.B配料混合后，经一系列化学反应形成具有防水保温功能的泡沫。A由多元醇(聚醚或聚酯)和发泡剂组成.催化剂.稳定剂.由阻燃剂等添加剂组成的组合料，俗称白料。B成分的主要成分是异氰酸酯，它是一种棕色液体，俗称黑色材料。聚氨酯使用的原料会导致聚氨酯的原料VOC有以下来源。

1.多元醇

理论上，聚氨酯材料中残留的微量多元醇会产生低分子醛.醇类.羧酸物质。

2.异氰酸酯

自由异氰酸酯单体存在于聚氨酯泡沫中。由于其低沸点和高蒸汽压的特点，在未来的使用过程中慢慢释放，产生挥发性物质，危害人体健康。

3.催化剂

叔胺催化剂可以为聚氨酯的发泡反应和凝胶反应提供催化性能，但大多数不参与反应。反应完成后，部分胺催化剂在生产过程中挥发，其余部分在泡沫中游离。由于聚氨酯泡沫的多孔结构，游离的叔胺催化剂会慢慢游离到泡沫表面并挥发。

4.泡沫稳定剂

硬泡所用有机硅稳定剂，俗称硅稳定剂，“硅油”主要结构为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，其作用是提高泡沫孔的闭孔率，稳定泡沫.均匀化。低相对分子质量的硅氧烷小分子会直接进入成品，不参与发泡反应，只能留在泡沫中，增加聚氨酯泡沫硅氧烷VOC的挥发。

5.其他助剂

为了保持产品的特性，在座椅聚氨酯泡沫的生产过程中，还会添加发泡剂等发泡剂.阻燃剂.抗氧剂.脱模剂和抗老化剂等添加剂。由于反应不完全，少量残留的游离单体和一些低相对分子质量的物质很容易从聚氨酯泡沫中挥发出来。

聚氨酯发泡VOC改善方法

1.材料选择

目前异氰酸酯在PU泡沫生产不可替代，只能采取适当措施减少VOC，主要体现在以下几个方面：

(1)用聚酯多元醇代替聚醚多元醇，活性高，可减少催化剂用量；

（2）二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)甲苯二异氰酸酯不用于系统配方(TDI）；

(3)催化剂使用效率高效.低挥发性物质，如三亚乙基二胺代替二甲基环己胺中等活性胺催化剂；

（4）减少添加剂的使用，如在多元醇中引入阻燃元素而不是阻燃剂；

（5）在混合过程中加入醛类消除剂。

2.工艺处理

在改善原材料应用的同时，生产过程控制和后处理可以进一步减少VOC，主要有以下几个方面：

(1)泡沫浇注由人工浇注改为机器人浇注，使原料充分混合，同时保证泡沫浇注由人工浇注改为机器人浇注，使原料充分混合，同时保证A.B材料用量比为1:3，发泡温度为50℃～70℃，模内熟化时间为4min；

（2）泡沫真空泡沫机的泡沫排气通过管道排入室外，保证真空0.6Mbar-0.7Mbar；

(3)碾压发泡机两次碾压开泡后，开泡充分，发泡内无气体残留；

(4)泡沫悬挂链，熟化时间至少8h，悬挂链周期约24周h；

（5）采取通风措施，如泡沫站增加真空排放，厂房顶部增加排气装置，间歇打开车间窗玻璃。

座椅VOC试验方法

样品要求：样品应在下线后15天内保存，样品袋采用2万件L体积包装，样品按车内实际使用状态放置。

预处理：试验前样品预处理GB/T2918-1998《塑料样品状态调节与试验标准环境》中标准环境(空气温度23℃±1℃，相对湿度50%±15%）放置24h。

气体捕集：样品在65℃下恒温2h之后，按照图1所示的装置进行取样。

数据分析处理：按数据分析处理：按数据分析处理：按数据分析处理：HJ/T400-2007《车内空气挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》中的5种.2、按挥发浓度的规定进行测量C=集管测得的化合物量W/捕集管采集气体量Q计算。

试验结果

改进方法可以在一定程度上改进VOC挥发性，其他类似座椅聚氨酯泡沫材料可参考。在试验过程中，发现环境温度.生产、仓储、运输方式对生产、仓储、运输方式VOC测试有一定的影响，建议保证生产车间温度适宜，通风良好，运输中塑料包装改为无纺布。

结论

“节能.环保.安全”是汽车发展永恒的主题，汽车空气质量作为汽车环保的主题.安全的重要性越来越受到消费者的重视。车内空气质量控制应从源头出发，对消费者负责，从根本上解决车内问题VOC尽量减少对乘客的危害。