來源 | 聚氨酯技術

一、以模溫來區分

1、熱發泡：

澆注完成後的模具置于220-250℃（不低于180℃）的烘箱内，完成反應後取出脫模。

優點：泡沫密度低，熱老化性能好，無需單獨開孔。模具成本低。

缺點：能耗較大。排氣孔易産生“蘑菇頭”，導緻化料浪費多。後期現場清理和設備維護較麻煩。歐洲一些主機廠熱衷于此法，國内幾乎沒有。至于該工藝如何設計為生産化的流水線，筆者尚未實地觀摩過，推測可能類似下圖，長體式大烘箱，座椅模具澆注後通過轉盤緩慢進出烘箱完成發泡反應。

2、冷發泡

一般設計為多工位的轉盤式生産線。模具一般使用模溫機加熱至45-70℃，然後通過澆注PU料發泡反應完成後脫模。脫模後制品需要使用破泡機幫助開孔。優點：能耗低點，設備整潔易維護缺點：設備複雜些，設備成本高。泡沫熱化性能一般。

噴塗脫模劑的工位

真空破泡機

二、以表層吸附來區分

1、裸體發泡：

與吸附發泡的概念相反而命名的，模具内不會預先放置面料，發泡後的制品表面就是PU層。面套類都是後加工裝配上去的。乘用車多采用該種發泡工藝。

2、吸附發泡

澆注前，先把面料放置在模腔内，通過抽氣吸附，使其完全貼合，然後再澆注PU料，發泡後取模的PU制品表層就于面料緊密的貼合在一起了。工程機械座椅比較多的采用這種發泡工藝。

三、以硬度來區分

1、單硬度發泡：

就是最簡單的發泡，單配方、單澆注、無其他輔助手段，呈現出來的泡沫制品隻有單一的一種硬度。

2、雙硬度發泡

雙硬度發泡是很多豪華車宣傳的賣點，乘坐區域較軟，兩側支撐區域較硬，可以提供更多的舒适性。實現的方法是采用乘坐區域和兩側區域分别澆注，通過模具擺放角度、在兩側翼與乘坐區域之間增加隔料槽、泡沫兩側加嵌件等方法來達成産品雙硬度或多硬度區分。這種發泡工藝也可以做到三硬度，但一般不會更多了。業界也有叫雙密度發泡，其實是一種口誤，工藝的目的是為了獲得不同的硬度，而不是密度。而且有時一種密度也可以做出兩種不同的硬度。掌握這種發泡工藝的廠家一般需要配備對組合料調整在行的技術人員，因為需要掌握多配方的變化調整。

四、新技術

新技術延伸：安道拓的水平發泡DHH和R-comfort技術。

1、水平發泡DHH

也叫雙層發泡技術，上下兩層發泡強度和硬度不同，上層更加柔軟，下層又能保證平均的應力分布，可以提升長途駕駛舒适性。由于新技術信息分享有限，筆者推測類似雙層鞋底的發泡工藝（如下圖）：設計一個假蓋，先進行底層澆注并發泡固化，打開假蓋後，再通過上蓋閉模澆注，這樣通過不同的配方及不同的澆注構成雙層泡沫。如推測有誤，還請專家指正。

2、R-comfort

該技術呈現在座椅泡沫上表面會有各種紋路。一方面保證了短途駕駛的柔軟性, 并且加快氣體的流動，幫助長時間乘坐所造成的熱量的散發，同時又保證泡沫的舒适性。由于新技術信息分享有限，未能了解更多細節。筆者曾經在某豪華車型座椅發泡線上見過該類型的泡沫及其成型的模具，感覺泡沫表面複雜的紋路和網格更多是通過複雜的模具來塑型的，至于發泡工藝上有哪些微調整，暫未了解到。下圖為示意圖。

高彈性聚氨酯泡沫是否能成為未來汽車座椅标配？

現代汽車公司在蔚山的工廠将專門使用巴斯夫的Elastoflex聚氨酯軟泡組合料生産汽車座椅。這款高彈性聚氨酯泡沫的VOC含量低，主要用于生産汽車座椅和頭枕等。與傳統泡沫相比，Elastoflex可提高座椅和頭枕等的舒适度、彈性和承載性能。為了滿足最嚴苛的排放控制法規，巴斯夫還優化了聚醚多元醇的生産工藝。聚醚多元醇用于生産Elastoflex聚氨酯泡沫，而後者用于生産高舒适度的座椅。優化過的生産工藝使巴斯夫能夠生産低成本、高性能和低VOC排放的特種聚醚多元醇。在全球領先的測試機構SGSKorea進行的測試中，Elastoflex的乙醛和甲醛排放量減少了30%以上，有助于改善車内空氣質量和汽車司機的健康。現場試驗還表明，新開發的聚氨酯組合料具有優異的流動性，産品缺陷率降低，從而使生産線的生産率得到提高。

新型材料有強大的的優越性。汽車座椅在汽車的制作中，使用面積占用大，這也直接決定了用料的數量也是比較大。汽車逐漸影響人們的生活方式，使人們的出行變得越來越便捷，傳統的汽車座椅多為皮革制品，裡面多數為海綿等材料，缺少一定的舒适度，現如今，軟質聚氨酯泡沫塑料被作為汽車座椅的生産材料之一，物美價廉，逐漸被生産廠商應用到大量的汽車生産中去。“聚氨酯泡沫是一種具有一定彈性的一類較為柔軟的新型材料，其自身多氣孔，密度腳底、回彈性好、吸音、透氣、保溫性好等性能，應用在生活中的方方面面。衆多廠家選擇用高彈性聚氨酯泡沫作為汽車座椅的制作材料，而這種材料展現出來的性能，也逐漸被人們所接受。

汽車座椅的靜态舒适性，是指汽車座椅與人體的匹配關系是否可以為使用者提供舒适的坐姿條件，座椅的靜态舒适性與座椅的尺寸參數，表面治療及調節特性有關，汽車座椅的組成多為彈性較高的泡沫材料，密度較低，能夠防止物質的燃燒。而現今，我國政府對汽車材料的要求更為嚴格，要求其燃燒的最大值≤70mm/min，這樣的規定大大增加了汽車自身的安全性，而用這種燃速标準的軟質聚氨酯泡沫塑料做車座也逐漸出現在生産廠商的視野中。軟質聚氨酯泡沫塑料的自身的耐磨性，被作為汽車座椅的原材料，衆多塑料制成品其自身的脆弱性使其不能長時間使用，但軟質聚氨酯泡沫塑料擁有良好的耐磨性，其自身拉伸度強、并且耐撕裂，使其具有優越的使用性能，相比傳統的汽車座椅，其造價低，使用時間長，可塑性強，可以與汽車相适用，逐漸引來汽車生産廠商的青睐。

聚氨酯泡沫行業的發展離不開産能的提升作為最受關注的世界六大合成材料之一，近年來聚氨酯産業規模迅速擴大。據博思數據發布的《2016-2022年中國聚氨酯工業市場趨勢預測與趨勢預測研究報告》：全球聚氨酯産品産量已超過2100萬噸，其中泡沫體系及非泡沫體系産品各占半壁江山，其巨大增長潛力備受關注。生産規模化趨勢明顯在生産上，聚氨酯工業和大多數化工産業一樣，集約化和規模化的趨勢日益明顯。随着聚氨酯生産技術越來越成熟，産品越來越大衆化及應用領域不斷擴大，生産商們發現，為了保持一定的盈利水平，必須擁有一定的規模效益。于是，新企業規模越來越大，産能也迅速提高。消費者接受情況尚不明朗，待改進細節較多上面說了高彈性聚氨酯泡沫屬于新型的材料，人們對于其的特性還沒有很深的了解，所以目前尚未形成較大的市場認知。由于汽車在被人們購買後與人們的生活息息相關，并且因為其高昂的價格，許多家庭一旦在購買這輛車後，很長一段時間都不會更換，為此，許多家庭在挑選汽車時會綜合評價其各種性能，利用軟質聚氨酯泡沫塑料制作的座椅也逐漸成為人們關注的焦點之一。

與傳統的座椅相比，新型的軟質聚氨酯泡沫塑料制作的座椅具有很多不确定因素。所以在消費者心中尚未成為必選對象。首先，“聚氨酯泡沫”自身的化學反應，軟質聚氨酯泡沫塑料在制作為汽車座椅後，由于長時間的陽光照射，汽車的密閉性又較高，車内溫度會極高，如果泡沫産生化學反應，釋放有毒的氣體，會嚴重危害駕駛人員的生命安全，根據相關調查結果顯示，大量的矽氧烷在制作時會進入許多汽車成品中去，其自身成分不能夠直接産生有毒物質，但是在一定的揮發過程中，矽氧烷會逐漸散落至汽車座椅中的軟質聚氨酯泡沫塑料中，增強軟質聚氨酯泡沫塑料的揮發性，産生有毒氣體，所以，要積極改進這種材料，降低其活躍性。另外，根據人體工程學需求，汽車座椅需要設計成具有一定曲面的産品，這對于“聚氨酯泡沫”的箱式發泡工藝來說是難以實現的，因此，目前隻能采用模塑發泡工藝，一定程度制約了“高彈性聚氨酯泡沫”的發展。衆所周知，在夏季，陽光直射進汽車内部，由于汽車較好的封閉性會在車内行車高溫，如果該種泡沫有毒，那麼由于汽車内部的高溫和不透風性會導緻車内人員中毒，同時，泡沫内部如果含有大量的有機物，如果在高溫中融化揮發，大量有機物會揮發到汽車的玻璃表面，嚴重影響汽車駕駛人的視野，造成交通事故，因此，對該種泡沫的性能要做全面的了解，隻有這樣，才能更好使用這種材料，逐漸被駕駛員接受，被衆多的消費者接受。從消費者認知教育，和負面評價的情緒來看，高彈性聚氨酯泡沫要成為未來汽車座椅的标配還任重道遠。

但是從長遠來看，雖然高彈性聚氨酯泡沫自身具有一定的缺陷，但它的優點更為重要，相信，在不久的未來，随着人們科技水平的提高，軟質聚氨酯泡沫塑料的缺點會被一一克服，汽車生産技術和汽車的安全系數得到進一步提高。到那個時候，高彈性聚氨酯泡沫才有機會成為未來汽車座椅的标配。

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