聚氨酯叔胺催化劑介紹
廣思遠致力于聚氨酯行業新應用的開發,始終堅持面對未來,鼓勵發展立足于持續創新應用和環境保護,幫助客戶滿足當前及未來社會的需求。
GSYPU產品系列包括低VOC環保型胺類催化劑、低霧化硅油、及相適應的交聯劑、甲醛清除劑等聚氨酯添加劑,用于汽車內飾和家私海綿行業。
什么是叔胺催化(hua)劑?
對于聚氨酯泡沫塑料的制備,一般需要面臨三種反應:異氰酸酯-羥基反應、異氰酸酯-水反應,異氰酸酯-異氰酸酯反應。因此需要不同類型,不同功效的催化劑來滿足不同的需求。
聚氨酯催化劑從類別上一般分為叔胺催化劑和金屬催化劑,而叔胺催化劑是最廣泛用于制造聚氨酯泡沫的催化劑,根據結構可分為脂肪族叔胺如:,芳族/脂環族叔胺如:N-甲基嗎啉NEM和雜環叔胺如:三乙烯二胺。
叔(shu)胺(an)催化劑具(ju)有反(fan)應(ying)選(xuan)擇性:促進異氰(qing)酸酯(zhi)與水的反(fan)應(ying),通(tong)常被(bei)(bei)認為是發(fa)泡(pao)催化劑;促進異氰(qing)酸酯(zhi)與多元醇(chun)反(fan)應(ying)的叔(shu)胺(an)通(tong)常被(bei)(bei)認為是凝(ning)膠(jiao)催化劑。但(dan)大(da)多數(shu)發(fa)泡(pao)型叔(shu)胺(an)催化劑對(dui)凝(ning)膠(jiao)反(fan)應(ying)也有所貢(gong)獻(xian),凝(ning)膠(jiao)型叔(shu)胺(an)催化劑同時(shi)對(dui)發(fa)泡(pao)反(fan)應(ying)有貢(gong)獻(xian)。
在聚氨酯泡沫體系中,為(wei)了平(ping)衡凝膠(jiao)和發(fa)泡反應(ying)而使用了各種(zhong)胺的組(zu)合,以便可以適(shi)當地控制發(fa)泡過程。可以選(xuan)擇一種(zhong)或(huo)多(duo)種(zhong)類型的叔胺催(cui)化劑,通過用量來(lai)滿足工藝要求,例(li)如乳白時間,上升曲線,凝膠(jiao)時間甚至表皮的熟(shu)化。
標準叔(shu)胺(an)催化劑
凝膠催化劑:三乙烯二胺TEDA
在早期兩步法(預聚體法)生產聚氨酯軟質泡沫,因先要制備異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預聚物,再與水進行發泡反應,過程難以控制。自DABCO 1,4-二氮雜雙環[2,2,2]辛烷(也稱三乙烯二胺TEDA)發明問世以來,作為獨特的催化劑配合有機硅表面活性劑,通過一步法代替預聚物工藝。這些原材料的首次出現使聚氨酯泡沫行業有了長足的發展。
三乙烯二胺TEDA加快了仲OH基團與NCO基團的反應,在反應的適當平衡下加速鏈增長和二氧化碳的釋放,消除了費時的預聚物制備從而進入一步法時代。
由于初期三乙烯二胺TEDA相對較高的成本,開發出其他催化劑的組合,如胺錫復合型催化劑。但因技術的進步且已國產化,三乙烯二胺TEDA成為聚氨酯行業標準凝膠催化劑的標準產品。
發泡催化劑:雙(二甲胺基乙基)醚BDMAEE
在模塑高回彈和軟質塊狀配方中,通常將雙(二甲基氨基乙基)醚BDMAEE用作發泡催化劑。由于其化學結構具有高堿性,與水可以絡合,強烈促進異氰酸酯與水的反應,產生大量二氧化碳氣體,可使泡沫密度降低。
雙(二甲基氨基乙基)醚BDMAEE因發泡催化活性高,可提高聚氨酯發泡的前期反應時間,改善流動性。雙(二甲基氨基乙基)醚BDMAEE用于控制產生氣體的反應的功效(發泡反應)約占80%,用于控制凝膠反應的功效(凝膠反應)約占20%。
絕大多數泡沫配方將BDMAEE與眾所周知的凝膠催化劑三亞乙基二胺TEDA結合使用以平衡發泡反應。
發展
低氣味的(de)需求:
一些叔(shu)胺催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)會給泡沫(mo)留(liu)下殘留(liu)的氣味,這(zhe)是由(you)于(yu)殘留(liu)在(zai)泡沫(mo)結(jie)構中的叔(shu)胺催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)蒸發并釋放出胺味,這(zhe)可能會限制它們在(zai)汽車內飾、床上(shang)用(yong)品(pin)和軟墊家具等應用(yong)中的使用(yong)。許(xu)多(duo)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)供應商已經引入了含有異氰酸酯反應性基團的催(cui)化(hua)劑(ji)(ji),以幫助將分子結(jie)合(he)(he)到聚(ju)合(he)(he)物網絡中,但(dan)通常會降低叔(shu)胺催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)的催(cui)化(hua)效率。
延遲催化劑:
為了追求(qiu)(qiu)更好(hao)的(de)(de)模(mo)內流動性和更快的(de)(de)固化(hua)的(de)(de)需求(qiu)(qiu),以(yi)及在雙硬度發泡(pao)工藝中平衡泡(pao)沫反應性的(de)(de)需求(qiu)(qiu),導致了延遲作(zuo)用催化(hua)劑的(de)(de)開發。
總結
叔(shu)胺(an)催(cui)(cui)化劑是制(zhi)備(bei)聚氨酯泡沫最廣泛(fan)的催(cui)(cui)化劑,催(cui)(cui)化活性(xing)取決(jue)于(yu)它的結構和(he)堿性(xing)。
叔胺的選擇會影響泡沫性能如物理性能參數、回彈率、開/閉孔,表面固化等。太強的發泡催化劑/較高的發泡催化劑用量會導致泡沫塌陷,而太強的凝膠催化劑/較高的凝膠催化劑用量會導致閉孔泡沫,從而導致收縮。凝膠和發泡反應只有良好的平衡,才能形成開孔,性能良好的泡沫。
產品供(gong)應商
東莞市廣思遠聚氨(an)酯材料有限(xian)公司
廣思遠®更多產品
ZF-10:高效低氣味發泡催化劑,典型應用(yong)于制(zhi)備低氣味聚氨酯泡沫制(zhi)品
ZR-50:低氣味凝膠催化(hua)劑,提供優良的平衡性,可用(yong)于聚氨酯模塑高回彈泡沫
Z-131:反應型低氣味(wei)凝膠胺類催化劑(ji)復配(pei)劑(ji)
Z-130:低氣味凝膠催化劑,平衡凝膠/發泡
ZR-70:低氣味催化劑,用于包裝泡沫和(he)在乙(yi)烯基表(biao)皮上(shang)模塑泡沫發(fa)泡和(he)凝膠平衡性(xing)好
ZR-40(五甲基(ji)二(er)(er)亞丙基(ji)二(er)(er)胺(an)):對冷模塑高回彈泡沫特別有效,低氣味凝膠和發泡平衡較好的催化劑
LE-310:應用于大塊海綿的低氣味反應型凝膠催化劑,新型的低VOC胺凝膠催化劑,胺含量超過95%
LE-530:反(fan)應型(xing)凝膠(jiao)催化劑,用于各種聚氨酯發泡(pao)產品
DPA:低氣(qi)味凝膠催(cui)化劑,突出的平衡性(xing)和通(tong)用性(xing)提(ti)供良好的流動性(xing)
TAP 1-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)-4-(2-二甲(jia)氨基(ji)(ji)(ji)乙基(ji)(ji)(ji))哌嗪:卓越的三聚催化(hua)劑,可提高流動性
DMDEE(2,2'-二嗎啉二乙基醚(mi)):強發泡催化劑,提供穩定的預聚物體系
DMAEE:低(di)密度(du)全水硬(ying)(ying)質(zhi)泡沫(mo)以及低(di)密度(du)半硬(ying)(ying)質(zhi)泡沫(mo)
BDMAEE 雙(shuang)-(2-二甲氨基(ji)乙基(ji))醚(mi):高效發泡(pao)催化(hua)劑(ji)
BDMA(N,N-二(er)甲基芐胺):聚氨酯硬泡催(cui)化劑、環氧(yang)促進劑
DMEA(N,N'-二甲基乙(yi)醇(chun)胺):在一些硬泡體系中中和酸,
PMDETA(五甲基(ji)二亞(ya)乙基(ji)三胺(an)):對HCFC/水發泡的硬泡特別有效,類似PC5