Формованный эластичный ППУ для автомобильной промышленности

Тенденции в автомобильной индустрии
Подход компании Дау к разработке ПУ систем
Сравнение технологии производства ППУ на ТДИ и МДИ
Ассортимент систем для производства сидений:
TDI;
TDI/MDI;
полностью-MDI.
Новые системы с низким выделение аминов и летучих органических веществ - TDI/MDI и полностью-MDI
Технология запенивания в ткань – сиденья и подголовники
Заключение
Содержание

JBC 11/1/01
Оптимальный баланс между механическими характеристиками и стоимостью:
улучшенная надежность при низкой стоимости
Комфортность и безопасность:
уменьшеная толщина сидений без потери надежность, статического и динамического комфорта
Эмиссия Летучих Органических Соединений (ЛОС) как в процессе производства так и при эксплуатации автомобиля:
Выделение амминных катализаторов в процессе производства
Возможность выделения ЛОС воздействующих на ПВХ (PolyVinyl Chloride) и разрущающих Поликорбанат (Poly Carbonate)
Последние требования к ППУ в автомобильной промышленности

JBC 11/1/01
Тенденция к снижению выделения ЛОС
Запах амминных катализаторов был обнаружен в виде составляющей запаха нового автомобиля

JBC 11/1/01
Основные тенденции по снижению эмиссии летучих органических соединений (ЛОС)
Потребители поднимают вопросы по выделению ЛОС
Автопроизводители установили новые требования для поставщиков ППУ, более того производители мебели также начинают требовать от поставщиков снижения эмиссии ЛОС
Правительственные организации в Европе принимают более жесткие требования к хим. реагентам и добавкам применяемым в ПУ производстве
Формованные пены для автомобильных сидений

JBC 11/1/01
Разработка систем и решений для конкретного заказчика
Оптимизация характеристик ППУ систем для удовлетворения требований различных производителей, а также следование спецификациям потребителей на механические свойства через использование соответствующих химических веществ и технологических процессов.
ПОЛИОЛЫ:
Исходные материалы
последние поколение полиолов ДАУ с большим молекулярным весом и реактивностью,
Кополимер полиолы с высоким содержание твердых частиц и низкой вязкоcтью
Разработка систем
Профиль рекции и стабилизация физических свойств ПУ пены
ИЗОЦИАНАТЫ:
Смеси и преполимеры на основе, TDI, модифицированного TDI и MDI
Подход компании Дау к разработке ПУ систем:

JBC 11/1/01
ПУ технологии для производства
эластичных ПУ пен

Сравнение технологии производства ППУ на ТДИ и МДИ
Технология: производство ППУ и физико-механические свойства ППУ
Промышленная гигиена и охрана окружающей среды

Сравнение ТДИ и МДИ технологии
МДИ: Основные преимущества
Производственная гигиена:
меньшее давление паров МДИ по сравнению с ТДИ при комнатной температуре
Быстрая полимеризация ППУ :
Полная полимеризация ППУ на основе МДИ происходит в течение 24 ч,
Полная полимеризация ППУ на основе ТДИ происходит в течение 48 ч
Физико-механические свойства ППУ
Высокая надежность при эксплуатации при
повышенной температуре и влажности
Высокая эластичность
Хороший SAG factor, что означает статический комфорт
Меньшее количество отходов на вентиляционных отверстиях прессформ

Сравнение ТДИ и МДИ технологии
МДИ: Основные преимущества
Как видно из графиков ПУ системы на основе МДИ:
позволяют получать ППУ с более широким диапазоном нагрузочной способности ППУ
Что может применятся в технологии двойной твердости на одном полиоле

Сравнение ТДИ и МДИ технологии
ТДИ: Основные преимущества
более низкая плотность : можно получить ППУ с хорошими
физико-механическими свойствами при меньшей плотности
текучесть в пресс-форме : ТДИ имеет меньшую вязкость растущей пены
хорошие характеристики ППУ при низкой плотности:
более высокие значения относительного удлинения, усилия при разрыве
и раздире, хорошие показатели остаточной деформации в
сухом климате, но низкие эксплуатационные характеристики при повышенной
влажности и температуре

Безопасность окружающей среды и воздействие на человека
Изоцианаты на основе ТДИ:
Классификация опасных факторов воздействия для ТДИ:
T+; Xn;R26,Xi; R36/37/38, R40, R42/43, R52/53
Давление паров: 0.01 mmHg (20 °C)
Оценка степени опасности: Очень токсично при вдыхании. Может вызывать раздражение
и повышенную чувствительность дыхательных путей, глаз и кожи . Может способствовать возникновению раковых заболеваний.
ПДК:
ТДИ классифицируется как токсичный материал 1-го класса опасности (ПДК-0,5 мг/м3)

Изоцианаты на основе МДИ:
Классификация опасных факторов воздействия для МДИ:
Xn; R 20,Xi;R 36/37/38-42/43
Давление паров: < 0.00001 mmHg 25°C
Оценка степени опасности: Вредно при вдыхании. Может вызывать раздражение
и повышенную чувствительность дыхательных путей, глаз и кожи .
ПДК:
МДИ классифицируется как материал 2-го класса опасности (ПДК-0,05 мг/м3)
Безопасность окружающей среды и воздействие на человека

JBC 11/1/01
системы на основе TDI
Требования американских спецификаций: основные тенденции
SPECFLEX* NE 335 Isocyanate
SPECFLEX*
NE 615 Polyol
одобрено GM
SPECFLEX*
NF 742 Polyol
одобрено Ford
Исходные материалы
Разработка системы
Специально подобранные полиолы позволяют вместе с изоцианатом SPECFLEX* NE 335 получать изделия удовлетворяющие спецификациям различных ОЕМ
системы SPECFLEX*

JBC 11/1/01
TDI/MDI
технология
системы на SPECFLEX* основеTDI-MDI
Требования спецификаций японских ОЕМ

JBC 11/1/01
Эффективность пенообразования
Выше нагрузочная способность/Выше диапазон твердостей
Изоцианаты подбранные
под заказчика
Двух и трех компонентные системы следующие спецификациям ОЕМ и имеющие превосходную технологичность переработки
SPECFLEX* NF 513 Pol
Весь ППУ в автомобиле
из одной системы
SPECFLEX* NF 395
& NF 396 Polyol
Nissan and Honda
SPECFLEX* NF 621
Polyol
Fiat
SPECFLEX* NF 625 Pol
Toyota подголовники
SPECFLEX* NF 546 Pol
Toyota сиденья
SPECFLEX* NE 288 Isocyanate
SPECFLEX* NE 247
Isocyanate
SPECFLEX* NE 212 Isocyanate
SPECFLEX* NE 224
Isocyanate
системы на SPECFLEX* основеTDI-MDI

JBC 11/1/01
системы SPECFLEX* на основе TDI-MDI
Specflex NF 395/NF396 Polyol и Specflex NE 212 isocyanate:
Удовлетворяют спецификациям Nissan и Honda

JBC 11/1/01
Технология
полностью на MDI
3.5 – 5 Kpa (CLD 40%)
6.5 – 10 Kpa
6.5 – 10 Kpa
Системы полностью на основе MDI
Требования европейских ОЕМ

JBC 11/1/01
Технология двойной
твердости
Specflex NE 150
isocyanate
преполимер полностью
на основе MDI
Specflex NF 374 & NF 439
Очень высокая износостойкость в тропических условиях
Превосходная технологичность
Время выемки 5 - 6 минут
Плотность до 40 kg/m3 (для NF 439)
SPECFLEX* NF 441 Mod Polyol
Превосходная остаточная
деформация при влажном тесте
Отличная технологичность
Время выемки 5 - 6 минут
SPECFLEX* NF 502 polyol
Время выемки 2.5 минуты
FIAT
одобрено
Renault одобрено
PSA
одобрено
6.5 – 10 Kpa
3.5 – 5 Kpa
6.5 – 10 Kpa
Системы полностью на основе MDI
Требования европейских ОЕМ

JBC 11/1/01
SPECFLEX* NF 374 Polyol & SPECFLEX* NE 150 Isocyanate
SPECFLEX* NF 439 Polyol & SPECFLEX* NE 150 Isocyanate
Система полсностью на основе MDI - спецификация FIAT

JBC 11/1/01
SPECFLEX* NF 502 Polyol / NE 150 Isocyanate : малое время выемки изделия, высокая производительность при двойной твердости
Система полностью на основе MDI - спецификация PSA

JBC 11/1/01
Технология предложенная Дау основывается на новом поколении полиолов VORANOL* VORACTIV* способных катализировать реакцию воды и полиолов с изоцианатом посредством привитых им каталитических свойств
Использование полиолов VORANOL* VORACTIV* позволяет:
исключить традиционные летучие аминные катализаторы без изменений технологичности переработки и свойств ППУ
увеличить эксплутационные характеристики ППУ в условиях повышенной влажности, так как количество не летучих катализаторов незначительно
Низкое выделение аминов и летучих органических соединений: последние разработки Дау

JBC 11/1/01
Полиолы VORANOL* VORACTIV*
Нет разницы в профиле реакции, открываемости пены и технологичности по сравнению с обычными ПУ системами основанными на аминных катализаторах
Сравнение характеристик

JBC 11/1/01
Полиолы VORANOL* VORACTIV* :
Метод Fresenius
Эмиссия ЛОС в формованном ППУ
PVC
до теста
Реактивный
катализатор
VORANOL*
VORACTIV*
Тест на окрашивание
PV 3937 test method:
115°C , 72 H
спецификация VW :
нет изменения цвет
образца ПВХ, нет
специфического аминнго
запаха
Fail
Fail
Pass
Традици-
онный
катализатор
Тест на определение содержания ЛОС и выделение аминов

JBC 11/1/01
системы SPECFLEX* на основе TDI-MDI
Некоторое ухудшение свойств
в тропических условиях:
ППУ следует
спецификации Toyota

JBC 11/1/01
SPECFLEX* NE 150 Isocyanate & MFA 9254E Polyol
Нет выделения аминов
PV 3937 тест на окрашивание
Низкое выделение ЛОС
PV 3341 тест на эммисию углерода:
PV 3015 тест на выделение ЛОС
Бескомпромиссная износостойкость
Динамический изгиб в тропической атмосфере : 40°C, 80% RH
CLD после выдержки во влажн. атмосф: 90°C, (100-6)% RH for 200h
Превосходная технологичность на производстве
широкий диапазон изделий
технология двойной твердости
Нет окрашивания тестового образца ПВХ
Спецификация VW : менее 50 µgC/g
Specflex NE 150 Iso & MFA 9254E pol : 4 µgC/g
Спецификация VW: менее 4 mg
Specflex NE 150 Iso & MFA 9254E pol : 0.5 mg
системы SPECFLEX* полностью на основе MDI

JBC 11/1/01
Технология запенивания ППУ в ткань:
пена заливается прямо в заготовку из ткани
Уменьшение стоимости изделия
Изделия производятся в один шаг и после выемки из формы готовы к установке в автомобиль
Технологический процесс:
Высокая производительность
Антиадгезив не используется
Нагрев форм не требуется
В сравнении со стандартным процессом

JBC 11/1/01
Решение
Технология:
Ткань в комбинации с ламнированной пеной
имеющая оптимальную ячеистую структуру
Характеристики систем:
Оптимизация реактивности и вязкости при подъеме пены
Само открывающаяся пена
Критические точки
Внешний вид: пена не должна проникать через ткань и по швам
Изделие должно пропускать воздух.
Нельзя использовать процедуры открытия пены

JBC 11/1/01
Specflex NE 134
Specflex NE 150
isocyanate
Specflex NF 416 polyol
время выемки 2.5 мин
плотность 60 ÷65 г/л
MFA 9063 polyol
время выемки 50 сек
плотность 55 ÷ 60 г/л
MFA 9270 polyol
время выемки 30 сек
плотность 55 ÷ 60 г/л
низкое содержание аминов
и ЛОС VW PV 3410
Среднее время цикла
Очень быстрый цикл
Очень быстрый цикл
одобрено VW
системы SPECFLEX* полностью на основе MDI
для подголовников