发泡催化剂
一、聚氨酯催化剂简介
催化剂是许多化学反应的促进剂。
催化剂是合成树脂的一种重要助剂,对于聚氨酯也不例外。
聚氨酯催化剂缩短反应时间,提高生产效率,选择性促进正反应、抑制副反应。
在许多聚氨酯制品生产中,催化剂是一种常用的助剂,用量虽少,作用很大。
然少量无机盐化合物、有机磷氧化合物等可用作聚氨酯的催化剂,但使用方便、在聚氨酯及其原料合成中常用的催化剂主要有叔胺催化剂(包括其季铵盐类)和有机金属化合物两
大类。
叔胺类催化剂主要又可分为脂肪胺类、脂环胺类、芳香胺类和醇胺类及其铵盐类化合物。
脂肪族胺类催化剂有N,N-二甲基环已胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、三亚乙基二胺、N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺、N,N,N',N''-五甲基二亚乙基三胺、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基十六胺、N,N-二甲基丁胺等。
脂环族胺类有三亚乙基二胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N,N'-二乙基哌嗪、N,N’-二乙基-2-甲基哌嗪、N,N'-双-(α-羟丙基)-2-甲基哌嗪、N-2-羟基丙基二甲基吗啉等。
醇胺类化合物催化剂有三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺等。
醇按是一类反应型催化剂,可与其他高活性催化剂配合使用。
三乙醇胺同时还是模塑泡沫的交联剂。
芳香族胺类有毗啶、N,N'-二甲基吡啶等。
研究数据表明,(二甲氨基乙基)醚(A-1)的催化活性很高,它的反应速率常数比三亚乙基二胺高50%。
催化剂的活性比较试验中,采用丁醇-苯基异氰酸酯模型反应体系研究醇-异氰酸酯反应动力学数据,采用水与苯基异氰酸酯模型反应体系研究水-异氰酸酯反应动力学,溶剂采用25℃甲苯-二甲基甲酰胺(90/10),每种体系加相等用量的辛酸亚锡。
有机金属化合物包括羧酸盐、烷基化合物等,所含的金属元素主要有锡、钾、铅、汞、锌、钛、铋寺,最常用的足有机锡化合合物。
在聚氨酯泡沫塑料中,一般使用叔胺及季铵盐作催化剂。
除此以外,辛酸亚锡是连续法块状发泡聚氨酯软泡的常用催化剂,羧酸钾多用于聚异氰尿酸酯改性聚氨酯硬泡,二月桂酸二丁基锡等有机锡化合物可用于少数硬泡、半硬泡和高回弹泡沫配方。
硬质聚氨酯泡沫塑料常见的胺类三聚催化剂有2,4,6-(二适甲氨甲基)苯酚(牌号
DMP-30)、TMR系列(如三甲基-N-2-羟丙基己酸牌号DABCO TMR)、1,3,5-三(二甲氨丙基)-六氢化三嗪(牌号PC Cat NP40、polycat41)等。
在聚氨酯弹性体以及胶黏剂、涂料、密封胶、防水涂料、铺装材料等配方中,二月桂酸二丁基锡等有机金属催化剂最为常用,它对促进异氰酸酯基与羟基反应很有效,但在有水分的配方中对水与异氰酸酯的反应也有一定的加速作用,所有在塑胶跑道等配方中可采用有机铅等特殊催化剂。
三亚乙基二胺等强凝胶性(促进异氰酸酯基与羟基反应为主)叔胺也可用于某些弹性聚氨酯配方。
羧酸铋催化剂是近年来受到关注的一类催化剂,主要促进聚氨酯的形成反应,可替代有机锡、有机汞和有机铅催化剂。
选择适用于聚氨酯及其原料的催化剂,不仅要考虑催化剂的催化活性(与使用最低浓度相关)、选择性,还要考虑物理状态、操作方便性、与其他原料组分的互溶能力、在混合原料体系中的稳定坐、毒性、价格、催化剂残留在制品中对聚合物性能是否有损害性影响等因素。
叔胺和有机金属化合物品种非常多,考虑到各种因素,在聚氨酯生严中最常用的仅二十多种。
二、发泡催化剂目录
NT CAT9726一种低气味反应型平衡催化剂,操作宽容度较高,由于该产品是反应性催化剂,因此具有很好的低气味,低雾化性能,适用于聚醚型聚氨酯软块泡,模塑泡沫;
NT CAT BDMA苄基二甲胺,主要用于硬泡,可使聚氨酯泡沫具有良好的前期流动性和均匀的泡孔,并能提升泡沫体和基材间的粘结力;
NT CAT BDMAEE高效反应性发泡催化剂,低散发性,适用于聚醚型聚氨酯软块泡、模塑泡沫、包装用硬泡等;
NT CAT C-225用于快速脱模高回弹聚氨酯泡沫塑料的胺催化剂,这种催化剂可以使泡沫形成反应和热化反应获得平衡,优化反应混合物的流动性,并且同时缩短脱模时间,所以C-225是用于转台型汽车座椅生产线上的最佳助剂;
NT CAT CS90平衡型叔胺催化剂,改善泡沫密度梯度及开孔效果,可减少箱泡角落破裂,适用于适合中高密度、高回弹、慢回弹海绵,在中高密度能提供良好的宽容度,活性是A33的1.4倍,用量一般为A33的0.6份左右;
NT CAT DMDEE强发泡催化剂,在单组份硬泡喷涂体系中有优异的稳定性,与MDI 相溶而不反应,适用于聚氨酯单组份硬质聚氨酯泡沫、单组份胶水和涂料等;
NT CAT DMAEE低气味反应性催化剂,改善表面固化,用于包装硬质泡沫,也用于模塑软泡;
NT CAT LA-1高效反应性发泡催化剂,低散发性,适用于聚醚型聚氨酯软块泡、模塑
泡沫、包装用硬泡等;
NT CAT LA-303一种强发泡的低气味叔胺类催化剂,可完全替代PC-5,特别适用于聚氨酯喷涂泡沫;
NT CAT PC-12通用低活性催化剂,可增加聚醚块泡硬度;
NT CAT PC-15反应性催化剂,促进表面固化,主要用于模塑软泡和半硬泡,也用于聚醚型聚氨酯软泡;
NT CAT PC-5五甲基二乙烯三胺,强发泡催化剂,广泛用于聚氨酯硬泡,可改善泡沫流动性和产品生产工艺,提高产品质量,常与PC-8配合使用;
NT CAT PC-77低气味凝胶型发泡平衡性催化剂,制开孔泡沫,增强模塑泡沫回弹性,用于软泡和硬泡;
NT CAT PC-8二甲基环己胺,聚氨酯硬泡的标准催化剂,适用于聚氨酯冰箱硬泡、板材、喷涂、灌注硬泡等;
NT CAT PC-9硬泡及模塑泡沫的低气味催化剂,适用于聚氨酯冰箱硬泡、板材、喷涂、灌注硬泡等;
NT CAT T反应性发泡催化剂,低雾化,适用于聚醚型聚氨酯软块泡,模塑泡沫,半硬泡和硬泡。