聚氨酯催化劑簡介
信息來源于：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2022-02-08
催化劑是許多化學反應的促進劑。催化劑是合成樹脂的一種重要助劑，對于聚氨酯也不例外。 聚氨酯催化劑縮短反應時間，提高生產效率，選擇性促進正反應、抑制副反應。在許多聚氨酯制品生產中，催化劑是一種常用的助劑，用量雖少，作用很大。
然少量無機鹽化合物、有機磷氧化合物等可用作聚氨酯的催化劑，但使用方便、在聚氨酯及其原料合成中常用的催化劑主要有叔胺催化劑(包括其季銨鹽類)和有機金屬化合物兩大類。
叔胺類催化劑主要又可分為脂肪胺類、脂環(huán)胺類、芳香胺類和醇胺類及其銨鹽類化合物。脂肪族胺類催化劑有 N,N-二甲基環(huán)已胺、雙(2-二甲氨基乙基)醚、三亞乙基二胺、N,N,N',N'-四甲基亞烷基二胺、N,N,N',N''-五甲基二亞乙基三胺、三乙胺、N,N-二甲基芐胺、N,N-二甲基十六胺、N,N-二甲基丁胺等。
脂環(huán)族胺類有三亞乙基二胺、N-乙基嗎啉、N-甲基嗎啉、N,N'-二乙基哌嗪、N,N’-二乙基-2-甲基哌嗪、N,N'-雙-(α-羥丙基)-2-甲基哌嗪、N-2-羥基丙基二甲基嗎啉等。
醇胺類化合物催化劑有三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺等。醇按是一類反應型催化劑，可與其他高活性催化劑配合使用。三乙醇胺同時還是模塑泡沫的交聯(lián)劑。
芳香族胺類有毗啶、N,N'-二甲基吡啶等。
研究數(shù)據(jù)表明，(二甲氨基乙基)醚(A-1)的催化活性很高，它的反應速率常數(shù)比三亞乙基二胺高 50%。催化劑的活性比較試驗中，采用丁醇-苯基異氰酸酯模型反應體系研究醇-異氰酸酯反應動力學數(shù)據(jù)，采用水與苯基異氰酸酯模型反應體系研究水-異氰酸酯反應動力學，溶劑采用 25℃甲苯-二甲基甲酰胺(90/10)，每種體系加相等用量的辛酸亞錫。
有機金屬化合物包括羧酸鹽、烷基化合物等，所含的金屬元素主要有錫、鉀、鉛、汞、鋅、鈦、鉍寺，最常用的足有機錫化合合物。在聚氨酯泡沫塑料中，一般使用叔胺及季銨鹽作催化劑。除此以外，辛酸亞錫是連續(xù)法塊狀發(fā)泡聚氨酯軟泡的常用催化劑，羧酸鉀多用于聚異氰尿酸酯改性聚氨酯硬泡，二月桂酸二丁基錫等有機錫化合物可用于少數(shù)硬泡、半硬泡和高回彈泡沫配方。
硬質聚氨酯泡沫塑料常見的胺類三聚催化劑有 2,4,6-(二適甲氨甲基)苯酚(牌號DMP-30)、TMR 系列(如三甲基-N-2-羥丙基己酸牌號 DABCO TMR)、1,3,5-三(二甲氨丙基)-六氫化三嗪(牌號 PC Cat NP40、polycat 41)等。
在聚氨酯彈性體以及膠黏劑、涂料、密封膠、防水涂料、鋪裝材料等配方中，二月桂酸二丁基錫等有機金屬催化劑最為常用，它對促進異氰酸酯基與羥基反應很有效，但在有水分的配方中對水與異氰酸酯的反應也有一定的加速作用，所有在塑膠跑道等配方中可采用有機鉛等特殊催化劑。三亞乙基二胺等強凝膠性(促進異氰酸酯基與羥基反應為主)叔胺也可用于某些彈性聚氨酯配方。
羧酸鉍催化劑是近年來受到關注的一類催化劑，主要促進聚氨酯的形成反應，可替代有機錫、有機汞和有機鉛催化劑。
選擇適用于聚氨酯及其原料的催化劑，不僅要考慮催化劑的催化活性(與使用最低濃度相關)、選擇性，還要考慮物理狀態(tài)、操作方便性、與其他原料組分的互溶能力、在混合原料體系中的穩(wěn)定坐、毒性、價格、催化劑殘留在制品中對聚合物性能是否有損害性影響等因素。叔胺和有機金屬化合物品種非常多，考慮到各種因素，在聚氨酯生嚴中最常用的僅二十多種。
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