聚氨酯胺類催化劑，確保聚氨酯發泡和凝膠反應的精確平衡性

各位朋友，各位同仁，大家下午好！

歡迎來到今天的“聚氨酯胺類催化劑：平衡發泡與凝膠的魔術師”科普講座。我是老王，在化工領域摸爬滾打了這么多年，今天就和大家聊聊聚氨酯發泡過程中，那些看似不起眼，實則至關重要的“小精靈”——胺類催化劑。

開場白：聚氨酯，你生活中的隱形朋友

首先，我們先來聊聊聚氨酯。提到這個名字，可能很多人會覺得陌生。但實際上，它早已滲透到我們生活的方方面面，像空氣一樣，無處不在。想想你舒適的床墊，柔軟的沙發，保暖的羽絨服，甚至是汽車內飾，它們都離不開聚氨酯的功勞。

聚氨酯，就像一位千變萬化的魔法師，可以根據不同的配方和工藝，變身為硬質泡沫、軟質泡沫、彈性體、涂料等等，滿足我們各種各樣的需求。而要實現這令人眼花繚亂的“變形術”，就離不開我們今天的主角——胺類催化劑。

胺類催化劑：發泡與凝膠的“平衡大師”

聚氨酯發泡，簡單來說，就是將多元醇和異氰酸酯這兩種“原料”混合在一起，在催化劑的作用下，發生一系列復雜的化學反應，生成聚氨酯聚合物，同時釋放出氣體（通常是二氧化碳），形成多孔結構，也就是我們常說的泡沫。

在這個過程中，有兩個關鍵的反應：一個是發泡反應，也就是異氰酸酯和水反應生成二氧化碳的過程，二氧化碳越多，泡沫就越蓬松；另一個是凝膠反應，也就是異氰酸酯和多元醇反應生成聚氨酯聚合物的過程，聚合物越多，泡沫就越結實。

這兩個反應就像蹺蹺板的兩端，如果發泡反應太快，泡沫還沒來得及凝固就塌陷了；如果凝膠反應太快，氣體還沒來得及產生，泡沫就變得過于致密。

而胺類催化劑的作用，就像是一位經驗豐富的“平衡大師”，它能夠精確地控制發泡反應和凝膠反應的速度，使兩者達到完美的平衡，從而獲得理想的泡沫結構和性能。所以說，胺類催化劑是聚氨酯發泡的“靈魂”，一點也不為過。

胺類催化劑的家族譜：種類繁多，各有所長

胺類催化劑的家族非常龐大，根據結構和性質的不同，可以分為多種類型。它們就像一個個身懷絕技的武林高手，各有所長，各司其職。

• 叔胺類催化劑： 這是胺類催化劑中常見的一類，它們具有較高的催化活性，能夠有效地促進發泡反應和凝膠反應。常見的叔胺類催化劑包括三乙胺（TEA）、N,N-二甲基環己胺（DMCHA）、N,N-二甲基胺（DMEA）等等。它們就像是“全能型選手”，在各種聚氨酯體系中都能發揮作用。

• 仲胺類催化劑： 仲胺類催化劑的活性相對較低，但選擇性較好，能夠優先催化凝膠反應。常見的仲胺類催化劑包括二乙胺（DEA）、二異丙胺（DIPA）等等。它們就像是“凝膠反應專家”，特別適用于需要提高泡沫強度的場合。

• 伯胺類催化劑： 伯胺類催化劑的活性高，但容易引起副反應，因此在聚氨酯發泡中應用較少。

• 延遲型胺類催化劑： 這是一類比較特殊的胺類催化劑，它們在常溫下活性較低，但在高溫下活性迅速升高。這種特性使得它們能夠在發泡初期抑制反應，防止泡沫塌陷，在發泡后期加速反應，提高泡沫的固化速度。它們就像是“延遲引爆的炸彈”，能夠在關鍵時刻發揮作用。

• 金屬胺絡合物催化劑：這類催化劑，將胺類與金屬離子結合，能夠提供更高的催化活性和選擇性，并能改善泡沫的物理性能。

催化劑類型	特點	典型代表	應用領域
叔胺類	活性高，通用性強	三乙胺（TEA），DMCHA，DMEA	軟質泡沫，硬質泡沫，涂料，彈性體
仲胺類	活性適中，選擇性好，偏向凝膠反應	二乙胺（DEA），二異丙胺（DIPA）	高強度泡沫，模塑泡沫
延遲型胺類	常溫低活性，高溫高活性	具有特定化學結構的胺類衍生物	對發泡過程控制要求嚴格的場合，如汽車內飾泡沫，高回彈泡沫
金屬胺絡合物催化劑	高活性，高選擇性，可改善物理性能	辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫配合胺類催化劑	高性能聚氨酯材料，如高性能涂料，特種彈性體

胺類催化劑的選擇：一場精密的“配對游戲”

選擇合適的胺類催化劑，就像是一場精密的“配對游戲”，需要考慮多種因素。不同的聚氨酯體系、不同的生產工藝、不同的產品性能要求，都需要選擇不同的胺類催化劑。

• 聚氨酯體系： 不同的多元醇和異氰酸酯體系，其反應活性和速率不同，需要選擇與之相匹配的胺類催化劑。

• 生產工藝： 手工發泡、機噴發泡、模塑發泡等不同的生產工藝，對胺類催化劑的活性和反應速度有不同的要求。

  

• 生產工藝： 手工發泡、機噴發泡、模塑發泡等不同的生產工藝，對胺類催化劑的活性和反應速度有不同的要求。

• 產品性能要求： 泡沫的密度、強度、彈性、耐候性等不同的性能要求，也需要選擇具有特定功能的胺類催化劑。

在實際應用中，通常需要將多種胺類催化劑組合使用，以達到佳的催化效果。這就像是一位廚師，需要將不同的調料搭配在一起，才能烹飪出美味佳肴。

胺類催化劑的應用實例：讓想象力飛翔

胺類催化劑的應用范圍非常廣泛，幾乎涵蓋了所有聚氨酯產品的領域。

• 軟質泡沫： 在軟質泡沫的生產中，胺類催化劑主要用于控制泡沫的開孔率和回彈性，使其具有良好的舒適性和透氣性。例如，床墊、沙發、汽車座椅等。

• 硬質泡沫： 在硬質泡沫的生產中，胺類催化劑主要用于提高泡沫的強度和隔熱性能，使其具有良好的保溫和隔音效果。例如，冰箱、冷庫、建筑保溫材料等。

• 彈性體： 在彈性體的生產中，胺類催化劑主要用于調節材料的硬度和彈性，使其具有良好的耐磨性和耐候性。例如，鞋底、密封件、輪胎等。

• 涂料： 在涂料的生產中，胺類催化劑主要用于提高涂層的光澤度和耐化學性，使其具有良好的裝飾性和保護性。例如，汽車涂料、建筑涂料、家具涂料等。

胺類催化劑的未來展望：綠色環保，智能高效

隨著人們對環保和健康的日益重視，以及對產品性能要求的不斷提高，胺類催化劑的發展也面臨著新的挑戰和機遇。

• 綠色環保： 開發低毒、無刺激、易降解的綠色胺類催化劑，減少對環境和健康的危害。

• 智能高效： 開發具有更高活性、更高選擇性、更高穩定性的智能胺類催化劑，提高生產效率和產品質量。

• 定制化： 根據不同的應用需求，開發定制化的胺類催化劑解決方案，滿足客戶的個性化需求。

可以預見，在未來的發展中，胺類催化劑將扮演越來越重要的角色，為聚氨酯材料的創新和發展注入新的活力。

胺類催化劑的產品參數參考

為了讓大家對胺類催化劑有更直觀的了解，這里列舉一些常見胺類催化劑的典型參數，供大家參考。請注意，不同廠家、不同型號的胺類催化劑，其參數可能會有所差異。

產品名稱	CAS No.	分子量	沸點 (°C)	密度 (g/cm3)	閃點 (°C)	胺值 (mg KOH/g)	應用
三乙胺 (TEA)	121-44-8	101.19	89	0.728	-6	550-560	軟泡，硬泡，催化劑，酸中和劑
DMCHA	98-94-2	113.19	160-162	0.850	43	495-505	硬泡，結構泡沫，RIM，涂料
DMEA	105-59-9	89.14	134-136	0.835	41	620-635	軟泡，半硬泡，可用于水性體系
BDMAEE	3033-62-3	161.23	249	0.950	107	345-355	軟泡，半硬泡，延遲催化，改善泡沫結構
DABCO 33-LV	280-57-9	112.17	174	0.880	54	–	強凝膠催化，硬泡，結構泡沫，彈性體，涂料
Polycat 5	109-55-7	131.21	171	0.915	60	–	發泡/凝膠平衡，汽車內飾，模塑軟泡，高回彈泡沫

注意: 以上數據僅供參考，具體數據以生產商提供的技術規格書為準。胺值是一個衡量胺類催化劑堿性的指標，胺值越高，堿性越強。

結束語：聚氨酯的未來，由我們共同創造

各位朋友，今天的講座就到這里。希望通過今天的介紹，大家對聚氨酯胺類催化劑有了更深入的了解。聚氨酯材料的未來發展，離不開我們每一個人的努力和創新。讓我們攜手共進，為創造更美好的生活，貢獻自己的力量！

謝謝大家！歡迎提問！

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環保型金屬復合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• NT CAT C-14 廣泛應用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機硅體系；

• NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲存時間長；

• NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強的延遲效果，與水的穩定性較強；

• NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動性和耐水解性；

• NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質塊狀泡沫、高密度軟質泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機錫相對較低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結構泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• NT CAT T-125 有機錫類強凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對氨基甲酸酯反應具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩定性，適用于硬質聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應用中。