聚氨酯使用的催化劑,其使用原則不僅要根據(jù)催化劑的催化活性大小,同時還要考慮使用狀態(tài)、化學品毒性、與其他原料組分的互溶能力、使用濃度和成本價格,在反應原料體系中的貯存運輸中的化學穩(wěn)定性,催化劑殘留在制品中對聚合物性能是否有損害性影響等因素。 聚氨酯軟質塊狀泡沫體 通常使用的叔胺類催化劑有三亞乙基二胺、二甲基乙醇胺、雙醚等,推薦用量為0.1~0.3份(指1oo質量份多元醇為基礎,下同),可單獨使用,但多種催化劑一起使用,催化效果更佳。通常使用的有機錫類催化劑有辛酸亞錫和二丁基錫二月桂酸酯。他們必須溶于一些增塑劑(如鄰苯二甲酸二辛酯)后使用。它們可以有效地加速泡沫體的凝膠,但其用量應控制在下限為宜,否則會因凝膠過快,產生收縮、開裂等現(xiàn)象。 使用Maxfoam工藝裝備生產聚氨酯軟泡,側壁的摩擦力,使泡沫體表面凸起部分更趨平緩,降低廢邊率,同時,對泡沫體的壓縮變形性能有所改善。 對于聚酯型聚氨酯軟質泡沫體的生產,常使N-乙基嗎啉、N,N-二甲基十六烷基胺、N-椰子嗎啉等,推薦用量分別為0.1%~0.3%和0.5%~1.2%。 高回彈模塑泡沫體 高回彈模塑泡沫制品具有在模具中冷熟化成型和高回彈等特點,故要求其原料必須具有較高的反應活性,混合漿料在模腔中具有良好的流動性,即發(fā)泡乳白時間要長,熟化凝膠時間要短,對催化劑的選擇也必須滿足該特定工藝的需要。為此,推薦選擇使用延遲性催化劑為宜。 目前,在這類泡沫體的生產中經常選用的催化劑有三亞乙二胺、雙醚、N,N'-二甲基哌嗪、二嗎啉乙基醚等。二嗎啉乙基醚在高溫下活性很高,且具有一定的延遲催化作用,能較好地改善混合物料在模腔中的流動性。 為提高泡沫制品生產的模具利用率,可使用0.01~0.03份二烷基錫硫醇鹽催化劑。在塊狀高回彈泡沫體的生產中,也可以使用二丁基錫二月桂酸酯催化劑。 在取代氯氟烴發(fā)泡劑的過渡期中,可使用全水發(fā)泡配方體系生產低密度泡沫體,在配方中推薦使用叔胺催化劑,叔胺催化劑用以取代傳統(tǒng)聚酯型聚氨酯泡沫配方中的N-乙基嗎啉,這類叔胺催化劑臭味小,揮發(fā)性低,同時,在泡沫澆注加工性和制品耐熱性能等方面都有所改進和提高。 聚氨酯硬質泡沫塑料 常用的催化劑有N,N-二甲基環(huán)己胺、二甲基乙二醇胺、三亞乙基二胺等,可單獨使用,也可與其他催化劑配合使用,推薦用量0.1~1.0份。對冰箱、保溫車灌注聚氨酯硬泡保溫層配方作業(yè)中, 對于聚氨酯硬泡的噴涂施工,尤其是在氣溫較低的冬季戶外、基材表面溫度較低的罐體、管道等實施保溫層噴涂施工中,除適當加大常用催化劑用量或適當提高原料溫度外,還可以選擇二丁基錫二月桂酸酯,催化劑用量可適當加大到0.1~0.3份。 包裝用聚氨酯泡沫體 包裝用聚氨酯泡沫多為密度在8kg/m3以下的低密度泡沫體,常用的催化劑為含有一個羧基基團的催化劑,如二甲基乙醇胺等,用量為0.3~0.5份,該類催化劑的羧基能和異氰酸酯發(fā)生反應進入聚氨酯分子結構中,可以有效地降低催化劑殘留的臭味。DMAMP-80為а-甲胺基丙醇胺的醇胺類催化劑,它含有20%的誰,通常用作生產包裝泡沫的催化劑,尤其是在配方中不使用有機錫催化劑時,它含有一定的水分,能起到輔助發(fā)泡劑的作用。 異氰尿酸酯泡沫體 異氰尿酸酯泡沫體是充分利用異氰酸酯本身產生三聚化反應而生成的泡沫體,因此,它與普通聚氨酯泡沫在結構、性能和制備上有較大區(qū)別,當然,對催化劑選擇也不比較特殊。一般情況下,可使用胺類、有機金屬鹽、羧酸季銨鹽等二聚化催化劑,常用的有2,4,6-三苯酚、1,3,5-三(2-羥乙基)-六氫三嗪等,由于純粹的異氰尿酸酯泡沫體較脆,實用性差,通常都用聚醇進行改性,其中氨基甲酸酯和異氰尿酸酯的反應速率有較大差異,使用普通聚氨酯催化劑平衡它們的反應速率困難,因此,在制備異氰尿酸酯泡沫體時,通常多選用有機金屬羧酸鹽和胺類催化劑予以調節(jié),常用的有機金屬羧酸鹽有辛酸鉀、醋酸鉀等,羧酸季銨鹽除具備三聚化催化作用外,還具有一定的延遲催化功效,彈性泡沫體 反應注射模制泡沫是適應汽車復雜配件而快速發(fā)展起來的、高生產效率的聚氨酯制品生產工藝技術,反應物以高壓混合后注入密閉的大型、復雜的模具模腔中,快速成型并脫模。該工藝要求混合物料必須具備優(yōu)良的流動性且以極快的速度固化。因此,正確選擇催化劑的品種和用量將是順利實施該工藝的關鍵。歐洲普遍使用的是有機錫-叔胺復合催化體系,如三亞乙基二胺和二丁基錫二月桂酸酯等,一般用量為0.1~0.5份和0.015~0.05份。有機錫催化劑還常使用二烷基稀硫酸鹽,因為它具有很好的延遲催化作用,有利于混合物料在復雜模腔中的流動。