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促進(jìn)聚氨酯泡沫粘結(jié)的催化劑?

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回答如下:聚氨酯泡沫粘結(jié)催化劑一般是一種雙官能團(tuán)化合物,可以在聚合反應(yīng)中作為交聯(lián)劑來(lái)促進(jìn)泡沫的形成和增強(qiáng)泡沫的性能。常用的催化劑包括有機(jī)錫化合物、有機(jī)酸、酚類(lèi)化合物等。其中,有機(jī)錫化合物被廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫粘結(jié)中,如二甲基錫二異丙醇酸酯(DMC)、三甲基錫甲醇酸酯(TMTM)等。

這些催化劑具有反應(yīng)活性高、催化效率高、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)可以改善泡沫的性能,提高泡沫的強(qiáng)度、耐熱性和耐候性等。

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一、發(fā)泡催化劑

  聚氨酯泡沫可以提供各種各樣結(jié)構(gòu)的聚合物,因此解決了廣泛的商業(yè)需求。催化劑種類(lèi)的選擇深刻影響著泡沫的凝膠和發(fā)泡反應(yīng)。催化劑的選擇影響泡沫系統(tǒng)的整體反應(yīng),和對(duì)特定反應(yīng)的選擇性。泡沫體系的反應(yīng)選擇性是由體系的儲(chǔ)存時(shí)間,制品的形狀,和脫模(固化)時(shí)間來(lái)衡量。催化劑的選擇性影響反應(yīng)平衡、類(lèi)型和不同鏈接方式聚合物的形成順序,以及泡沫體系的流動(dòng)性。催化劑也影響最終所得泡沫的物理性質(zhì)。

  胺催化劑主要影響水和異氰酸酯之間的反應(yīng)。他們通常被稱(chēng)為發(fā)泡催化劑。然而,他們有不同程度的活性,促進(jìn)多元醇和異氰酸酯之間的反應(yīng)。胺催化劑的這一特性對(duì)于具有很高固有反應(yīng)活性的多元醇是很特別的。在一些配方中,只用胺類(lèi)催化劑。也有一些超濃無(wú)胺催化劑,如一些銻化合物,可作為發(fā)泡催化劑。

  聚氨酯泡沫最常用的催化劑有叔胺、季胺,胺鹽類(lèi)和金屬羧酸鹽(如Sn2+,Sn4+,或K+)。叔胺對(duì)發(fā)泡反應(yīng)顯示出高選擇性,同時(shí)也影響凝膠和交聯(lián)反應(yīng)。胺鹽類(lèi)和熱敏胺,如三乙烯二胺的鹽,主要是用來(lái)提供延遲反應(yīng)。

  錫類(lèi)化合物是一類(lèi)用來(lái)促進(jìn)多元醇與異氰酸酯反應(yīng)的催化劑。因此,它們被稱(chēng)為作為凝膠催化劑。和胺催化劑一樣,有的配方中只使用有機(jī)錫催化劑。金屬羧酸鹽對(duì)于凝膠反應(yīng)有強(qiáng)烈性。二價(jià)錫(Sn2+)化合物成本低,但它們水解不穩(wěn)定。它們通常用在一個(gè)可以提供單獨(dú)催化劑組份的工藝應(yīng)用中,如軟質(zhì)大塊泡。錫化合物(Sn4+)有更大的耐水解,可以加入組合料中,如軟質(zhì)模塑泡沫。

  三(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三[ 3 -(二甲基氨基)丙基]六氫三嗪、季銨鹽類(lèi)和一些鉀類(lèi)化合物對(duì)三聚反應(yīng)有強(qiáng)烈的選擇性。

  二、平衡催化劑

  在沒(méi)有催化劑存在條件下,異氰酸酯和羥基基團(tuán)之間的實(shí)際反應(yīng)速率太慢。無(wú)催化劑時(shí),聚氨酯泡沫也可發(fā)泡,但是泡沫體可能不會(huì)完全固化,也得不到優(yōu)良的物理性能。氨基甲酸酯的反應(yīng)主要由堿性材料來(lái)催化的。例如:1,3-丙二胺、四甲基丁烷二胺、二乙醇胺和三乙胺等叔胺都得到了廣泛的應(yīng)用。

  在聚氨酯硬泡發(fā)泡系統(tǒng)中使用的CO2由水-異氰酸酯反應(yīng)形成,氨基脲酸酯反應(yīng)和氨基甲酸酯反應(yīng)之間的相對(duì)速率的平衡是必要的。如果氨基甲酸酯反應(yīng)速度不夠快,氣體不會(huì)被泡孔包圍,也不會(huì)形成泡沫。相反的,如果氨基甲酸酯反應(yīng)太快,在氣體形成之前,聚合物已經(jīng)形成,則會(huì)導(dǎo)致泡沫體的密度過(guò)高。凝膠反應(yīng)比氨基甲酸酯反應(yīng)更難通過(guò)催化劑的手段去控制。

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