簡析聚氨酯原料之催化劑

在聚氨酯泡沫制備過程中，催化劑的作用主要是調(diào)節(jié)發(fā)泡反應(yīng)和凝膠反應(yīng)的速度，使之處于良好的平衡狀態(tài)。
一、胺類催化劑
三乙烯二胺是軟泡生產(chǎn)中重要的叔胺催化劑，它有60%功效用于促進(jìn)異氰酸酯與水反應(yīng)，即發(fā)泡反應(yīng)。40%功效用于促進(jìn)羥基與異氰酸酯反應(yīng)，即凝膠反應(yīng)，三乙烯二胺對有機(jī)錫寬度較窄，但它具有促進(jìn)泡沫后期熟化的作用，是所有軟泡不可缺少的催化劑。
雙（2-二甲胺基乙基）醚（a-1）已被推薦作為通用型軟泡的叔胺催化劑，它有80%功效促進(jìn)發(fā)泡反應(yīng)，20%功效促進(jìn)凝膠反應(yīng)，加寬了有機(jī)錫催化劑的可調(diào)范圍，提高了制品的合格率，目前大多和三乙烯二胺組合使用。
胺催化劑用量不當(dāng)對泡沫的影響
1、胺過量將造成
（1）反應(yīng)時(shí)間短，起始粘度增加太快，發(fā)泡時(shí)冒煙大
（2）泡沫開裂
2、胺用是量過少
（1）起始發(fā)泡速度太慢。
（2）影響發(fā)泡高度。
二、錫類催化劑
辛酸亞錫是通用型塊狀聚醚軟泡常用的有機(jī)錫催化劑，它在含水、叔胺的聚醚混合物中，極容易水解和氧化。
辛酸亞錫用量可調(diào)范圍較寬，泡沫密度越低，可調(diào)節(jié)范圍越窄，錫用量影響如下：
用量太少：? ?泡沫開裂
用量太多：粘度增加快，泡沫形成閉孔而收縮，形成底皮和邊皮。
配方的改變對辛酸亞錫需要量的影響概括如下：
配方改變因素? ?? ?? ?? ?? ?? ?辛酸亞錫需要量
減少水量? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 降低
增加物理發(fā)泡劑? ?? ?? ?? ?? ?? ? 增大
減少異氰酸酯指數(shù)? ?? ?? ?? ?? ? 增大
在實(shí)際生產(chǎn)中，一般不改變胺催化劑用量，而是通過改變辛酸亞錫用量，來調(diào)整發(fā)泡反應(yīng)和凝膠反應(yīng)的平衡狀態(tài)。
據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，在生產(chǎn)聚醚型塊狀軟泡時(shí)，辛酸亞錫用量與泡沫密度有如下關(guān)系：
其中d為泡沫密度（kg/m3)
該公式限定條件如下：
（1）以100份聚醚為基礎(chǔ)的配方用量
（2）當(dāng)d≥20kg/m3時(shí)，tdi指數(shù)為1.06
當(dāng)d＜20kg/m3時(shí)，tdi指數(shù)為1.10
指數(shù)以1.03~1.15為宜，若增加指數(shù)時(shí)，其用量減少，為指數(shù)增加量的千分之一左右
（3）若增加mc用量，辛酸亞錫增加量為mc的千分之二左右。
各密度下的辛酸亞錫參考用量：
密度（kg/m3)? ?? ?辛酸亞錫用量（重量份）
12? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.34
16? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.27
20? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.23
26? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.21
30? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.2
35? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.19
46? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???0.17

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