聚氨酯弹性体催化剂的种类

       聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一大类,其原料种类繁多,配方多种多样,可调范围很大。聚氨酯弹性体的性能范围很宽,是介于从橡胶到塑料的一类高分子材料。在弹性体的生产过程中为了提高异氰酸酯的化学反应速度,一般可从两方面考虑。其一,选择活性较高的原料和提高反应速度;其二,添加催化剂,促进反应按预期的方向和速度进行。可见为了提高生产效率同时又能为客户提供更方便使用的产品,要选择更适合体系的产品。在此我们来对弹性体常用的多种催化剂的优缺点进行对比分析:


     有机锡化合物:弹性体中最常用的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡。这两支催化剂在使用中都有明显的缺陷:二月桂酸二丁基锡的毒性过大,从环保方面考虑,慢慢的会被淘汰。而辛酸亚锡的使用中又存在不耐水解,使用储存不方便等问题。同时在两者产品活性的对比中,无论是在芳香族异氰酸酯体系还是脂肪族异氰酸酯体系,辛酸亚锡对凝胶反应的催化活性均不如二月桂酸二丁基锡。





  有机叔胺:在聚氨酯工业中,最长见的有机胺为三乙烯二胺,同时像DBU、哌嗪类、咪唑类产品也有部分应用。





  有机铵盐:在弹性体的生产过程中,由于工艺等原因,对产品的流动性前期操作时间有了更高的要求,因为一批有机胺盐应运而生。  DBU衍生物中低温稳定性最好的盐,低于40℃产品活性极低,在温度达到或超过活化温度后催化剂活性被释放出来。


    强凝胶热敏型DBU盐,25℃条件下活性为二月桂酸二丁基锡的60%左右,在温度升至70℃活性增大100倍以上,同时发泡速率没有明显提高,特别适用于快速脱模弹性体领域。在有机胺盐的测试中,研究发现无论何种DBU盐在60℃以上时,均比同等温度下的二月桂酸二丁基锡活性要高的多;同时无论是三乙烯二胺盐还是DBU盐,亦或者其他铵盐,都比较难做到低温绝对的贮存稳定性,因此有机胺盐目前在预聚体的合成和双组份体系中有着的更广泛的应用,在单组份聚氨酯体系的应用尚需要聚氨酯催化剂从业者的开发。





  重金属催化剂:除以上常见催化剂外,弹性体制造中也经常会使用到锌、汞、钴、铁、铅等金属有机化合物作为催化剂。但多数此类催化剂都有一定毒性,会给生产者及使用者身体带来较大的伤害,因此在使用上被大大制约。同时像铅汞类催化剂,因其毒性较大,逐渐被市场淘汰。聚氨酯弹性体的应用领域逐年增大,聚氨酯产品对环保及施工领域等提出了更高的要求,因此聚氨酯催化剂的开发及选择在弹性体生产中的重要性也日趋重要。聚氨酯弹性体催化剂也终将沿着环保化、高效化、细分化等特性发展出更适宜的产品来。