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环保聚氨酯催化剂-聚氨酯催化剂选择-聚氨酯催化剂种类

2020-08-20来源:31fabu.com

聚氨酯用催化剂是一种加速聚氨酯反应进行的助剂。在聚氨酯及其原料的合成过程中,常用的催化剂主要有两大类,即叔胺催化剂和有机金属化合物这两类。叔胺和有机金属化合物的品种非常多,综合考虑聚氨酯实际生产过程中的各种因素,工厂中最常用的催化剂仅有二十多种。

叔胺是指在分子中有与三个烃基连接的三价基的胺。叔胺用途非常广泛,可作为配制产品的组分,又可作为各种专用化学衍生物的中间产品,是生产季铵盐的重要原料。

有机金属化合物在生产和生活中用途广泛。例如,在制备高分子化合物时,常用烷基铝作催化剂,在有机合成中,有机金属化合物可提供碳负离子、自由基和卡宾等活泼中间体,因此有机金属化合物是一类极为有用的合成试剂。近年来由于多种有机金属化合物在生物活性研究的推广和应用,使有机金属化合物的生物活性和药理作用的研究和应用日益深入发展。因此,掌握一些有机金属化合物的基础知识是必要的。

生物体内存在的金属离子常常是利用氮、氧等电负性大的原子,通过配位键与有机分子结合。这些化合物并不属于有机金属化合物。但是,过渡金属与有机化合物生成的碳一金属配位体的研究使有机金属化合物与有机金属配合物之间的距离日益缩小。酶分子中的金属离子对维持生物大分子构象,酶催化功能极为重要。例如锌离子是碳酸酐酶的组成部分,血红蛋白体内运载氧的功能也是通过血红素中铁离子与氧可逆结合来完成的。

聚氨酯用催化剂的品种很多,其催化活性大小不一,作用功效不同。在聚氨酯制品的生产中,必须根据原料品种、生产方式、产品用途以及性能要求的不同对催化剂进行合理的选择。

常见的聚氨酯用金属催化剂,分别为二月桂酸二丁基锡、异辛酸亚锡、最为好的催化剂。

二月桂酸二丁基锡简称T12,美国空气较早推出,该催化剂粘度适宜,其不仅对凝胶催化而且对发泡也有不少的催化作用,金属性较强,相关数据如下

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在聚氨酯CASE方面及发泡材料中都有所应用,是比较常见的品种之一,不同厂家所采用的溶剂或助剂有所不同,其主含量基本都是二月桂酸二丁基锡,体系不匹配的话催化剂后续容易析出,表面可能出现白色粉末。

另外一种常见的锡金属催化剂为异辛酸亚锡,简称T9,粘度要比T12稍大,由于亚锡的原因及有机酸碳链相对较短,它比T12的催化效率更高,颜色上都为带有黄色的液体,在发泡应用上也经常会配合其他胺类催化剂一起使用,如A33之类。由于其粘度本身比较大,这也意味着要比T12需要更多的稀释才能符合下游使用习惯。相关数据如下,

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通常来说,金属类催化剂主要用作凝胶反应,而叔胺类则为发泡反应,这两者都是呈碱性的,也因此都可以促进聚氨酯的加成聚合,而有的朋友通过往某些原材料加入酸来减慢泡沫上升时间或提高操作时间来降低聚氨酯的反应速度,这两者其实互为表里,前者提高体系的电子富集程度来加速聚合后者通过提高体系的极性也就是增加同NCO的竞争来降低聚合速度。至于金属则由于其分子轨道的高能或更容易失去电子而更容易先与NCO形成配位从而促进羟基氢质子的转移,而叔胺则由于结构的相似更容易使得反应朝着芳胺类结构方向进行,进而重排形成二氧化碳并产生泡沫。


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