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[摘 要]随着汽车的普及，人们对汽车的质量要求越来越高，安全、环保、舒适已经成为当前汽车发展的重要趋势。随着我国关于车内挥发性有机物（VOC）检测标准的发布，促使我国对车内零部件的VOC要求更高，很对汽车企业都根据国家发布的标准制定了企业标准。本文主要探讨低VOC全水发泡自结皮聚氨酯泡沫在汽车方向盘中的应用。
[关键词]方向盘；自结皮；全发水泡；聚氨酯；低VOC
中图分类号：TQ328 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0351-01
1 實验部分
1.1 主要原料
高活性聚醚多元醇（330N）；高回弹硅油（DC2525）；乙二醇；特种聚醚（羟值25～28mgKOH/g，f=2，HD-1）；催化剂（反应性叔胺组合物，Cat-1）；氨酯改性异氰酸酯（NCO质量分数为28%，f=2.1，MMIC=2022）。上述的所有原料都是工业级。
1.2 全水发泡聚氨酯自结皮组合料基本配方
在本次研究中，在进行产品开发时，采用开发使用客户处试料和实验室配方开发结合的形式，确保配方的实用性和科学性。以330N、DC2525、乙二醇、HD-1、Cat-1以及水为A组分，而以MMIC-2022为B组分。具体如下表1所示。
1.3 样品制备
1.3.1 实验室制备
根据汽车方向盘生产的有关要求和工艺，在实验室进行样品制备时，有关的参数标准为：起发时间：10～13s，自由泡密度160～180kg/m3，料温30～35°C，停发时间30～35s，以此确定各配方组分的用量。通过对乙二醇用量的改变，制备模塑样块。
1.3.2 生产现场产品制样
按照上文所述的配方配料，然后至客户生产现场进行产品制样工作，在进行产品制作时，主要根据以下流程：先将现有系统清空，然后加新料循环1h后排空，加新料循环1h后打自由泡，再对产品进行调适，产品制样条，最后对产品性能进行测试，并进行结果评估。
1.4 性能测试
使用GB/T6343-2009标准对产品密度进行测试，使用GB/T531-1999标准对邵A硬度进行测试，使用GB/T6344-2008对断裂伸长率和拉伸强度进行测试，使用QCCSY248-2011标准对VOC含量进行测试。
2 结果与讨论
2.1 乙二醇与样块硬度的关系
在进行实验时，使用不同量的乙二醇，就可以督导密度不同的样条，并在实验室中对样块硬度进行检测，具体情况如下表2所示。
由表2可以看出，随着乙二醇的质量分数发生变化，产品的邵A硬度也会随之产生变化，而且他们之间的变化关系为正比例关系。由此可以说明，乙二醇的用量越大，产品的硬度也将会越高，因此，自结皮聚氨酯泡沫将会受到乙二醇的用量多少的影响。
2.2 乙二醇与样块拉伸性能的关系
在上述乙二醇的质量分数分别为10.5%，9.0%，7.5%时，对密度为400kg/m3的样条进行拉伸实验，实验的结果如下图1所示。
由上图可以看出，随着乙二醇用量的增加，产品的拉伸强度也随之增加，但是断裂伸长率将不断下降。导致这一现象的主要原因是：乙二醇的用量不断增加，促使异氰酸酯的用量也增加，进而导致聚氨酯链段的硬段增加，最终导致产品的柔性下降，而刚性不断的增加。
2.3 生产现场施工效果
根据上文所述的生产流程，进行试料，分别制方向盘和打样条。在试料结束后，对其结果进行观察，在水发泡工艺范围很正常的情况下，这种原料的适应性十分好，而且施工工艺也比较好。然后对料比、料温以及浇筑量进行一定的调整，就可以使产品的质量和硬度等指标得到很好的调节。排气孔溢料十分少，这样就会使原料成本降低，进而降低废料处理对环境的危害。另外，这种料熟化速度相对比以往的使用的料快，它的脱模时间仅仅为70～90s，由此可以促使产品的生产速度加快，最终促进生产效率的提高。总之，对这种料进行现场试制发现，与用户的要求相比，生产每个产品的浇筑量可以减少20～30g，使客户十分满意。
2.4 VOC测试结果分析
在进行实验的过程中，我们将生产的方向盘送到某一中心，对其VOC含量进行检测，其检测结果可以参见下表3。
根据上表3，我们可以发现，在本次研究中，根据配方生产的方向盘的甲苯、乙苯、甲醛、、乙醛、苯、二甲苯、丙烯以及苯乙烯的质量均在标准要求以下，因此完全满足汽车厂家所要求的VOC标准。
3 结论
根据上述实验结果和相关讨论，我们可以得出下述结论：
第一，随着交联剂的使用量增加，产品的拉伸强度和产品硬度将会增加，而断裂伸长率下降。
第二，在现场进行全水发泡自结皮方向盘生产，其产品的VOC性能可以很好的满足汽车厂家的要求。
参考文献
[1] 范才发，幺庆金，万小龙.汽车方向盘用低VOC全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的研制？[J].聚氨酯工业，2014（6）：31-33.
[2] 陈莹，孙锐，袁学虎，等.低密度全水发泡自结皮软质方向盘材料及工艺[J].汽车工程师，2014（10）：16-18.
[3] 张莉，赵修文，张利国，等.汽车方向盘用聚氨酯自结皮泡沫的研制[J].化学推进剂与高分子材料，2014，12（1）：41-44.
[关键词]方向盘；自结皮；全发水泡；聚氨酯；低VOC
中图分类号：TQ328 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0351-01
1 實验部分
1.1 主要原料
高活性聚醚多元醇（330N）；高回弹硅油（DC2525）；乙二醇；特种聚醚（羟值25～28mgKOH/g，f=2，HD-1）；催化剂（反应性叔胺组合物，Cat-1）；氨酯改性异氰酸酯（NCO质量分数为28%，f=2.1，MMIC=2022）。上述的所有原料都是工业级。
1.2 全水发泡聚氨酯自结皮组合料基本配方
在本次研究中，在进行产品开发时，采用开发使用客户处试料和实验室配方开发结合的形式，确保配方的实用性和科学性。以330N、DC2525、乙二醇、HD-1、Cat-1以及水为A组分，而以MMIC-2022为B组分。具体如下表1所示。
1.3 样品制备
1.3.1 实验室制备
根据汽车方向盘生产的有关要求和工艺，在实验室进行样品制备时，有关的参数标准为：起发时间：10～13s，自由泡密度160～180kg/m3，料温30～35°C，停发时间30～35s，以此确定各配方组分的用量。通过对乙二醇用量的改变，制备模塑样块。
1.3.2 生产现场产品制样
按照上文所述的配方配料，然后至客户生产现场进行产品制样工作，在进行产品制作时，主要根据以下流程：先将现有系统清空，然后加新料循环1h后排空，加新料循环1h后打自由泡，再对产品进行调适，产品制样条，最后对产品性能进行测试，并进行结果评估。
1.4 性能测试
使用GB/T6343-2009标准对产品密度进行测试，使用GB/T531-1999标准对邵A硬度进行测试，使用GB/T6344-2008对断裂伸长率和拉伸强度进行测试，使用QCCSY248-2011标准对VOC含量进行测试。
2 结果与讨论
2.1 乙二醇与样块硬度的关系
在进行实验时，使用不同量的乙二醇，就可以督导密度不同的样条，并在实验室中对样块硬度进行检测，具体情况如下表2所示。
由表2可以看出，随着乙二醇的质量分数发生变化，产品的邵A硬度也会随之产生变化，而且他们之间的变化关系为正比例关系。由此可以说明，乙二醇的用量越大，产品的硬度也将会越高，因此，自结皮聚氨酯泡沫将会受到乙二醇的用量多少的影响。
2.2 乙二醇与样块拉伸性能的关系
在上述乙二醇的质量分数分别为10.5%，9.0%，7.5%时，对密度为400kg/m3的样条进行拉伸实验，实验的结果如下图1所示。
由上图可以看出，随着乙二醇用量的增加，产品的拉伸强度也随之增加，但是断裂伸长率将不断下降。导致这一现象的主要原因是：乙二醇的用量不断增加，促使异氰酸酯的用量也增加，进而导致聚氨酯链段的硬段增加，最终导致产品的柔性下降，而刚性不断的增加。
2.3 生产现场施工效果
根据上文所述的生产流程，进行试料，分别制方向盘和打样条。在试料结束后，对其结果进行观察，在水发泡工艺范围很正常的情况下，这种原料的适应性十分好，而且施工工艺也比较好。然后对料比、料温以及浇筑量进行一定的调整，就可以使产品的质量和硬度等指标得到很好的调节。排气孔溢料十分少，这样就会使原料成本降低，进而降低废料处理对环境的危害。另外，这种料熟化速度相对比以往的使用的料快，它的脱模时间仅仅为70～90s，由此可以促使产品的生产速度加快，最终促进生产效率的提高。总之，对这种料进行现场试制发现，与用户的要求相比，生产每个产品的浇筑量可以减少20～30g，使客户十分满意。
2.4 VOC测试结果分析
在进行实验的过程中，我们将生产的方向盘送到某一中心，对其VOC含量进行检测，其检测结果可以参见下表3。
根据上表3，我们可以发现，在本次研究中，根据配方生产的方向盘的甲苯、乙苯、甲醛、、乙醛、苯、二甲苯、丙烯以及苯乙烯的质量均在标准要求以下，因此完全满足汽车厂家所要求的VOC标准。
3 结论
根据上述实验结果和相关讨论，我们可以得出下述结论：
第一，随着交联剂的使用量增加，产品的拉伸强度和产品硬度将会增加，而断裂伸长率下降。
第二，在现场进行全水发泡自结皮方向盘生产，其产品的VOC性能可以很好的满足汽车厂家的要求。
参考文献
[1] 范才发，幺庆金，万小龙.汽车方向盘用低VOC全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的研制？[J].聚氨酯工业，2014（6）：31-33.
[2] 陈莹，孙锐，袁学虎，等.低密度全水发泡自结皮软质方向盘材料及工艺[J].汽车工程师，2014（10）：16-18.
[3] 张莉，赵修文，张利国，等.汽车方向盘用聚氨酯自结皮泡沫的研制[J].化学推进剂与高分子材料，2014，12（1）：41-44.