基于四甲基二丙烯三胺TMBPA的环保型水发泡聚氨酯体系研究

各位听众，各位朋友，大家好！

今天，我将带领大家走进一个既环保又充满“泡泡”的世界——基于四甲基二丙烯三胺（TMBPA）的环保型水发泡聚氨酯体系。作为一名在化工领域摸爬滚打多年的老兵，我深知聚氨酯材料在我们生活中的重要性。从舒适的床垫到温暖的房屋保温，再到轻便的鞋底，聚氨酯无处不在，默默地守护着我们的生活。但是，传统的聚氨酯发泡剂往往对环境不太友好，例如氟利昂等，这让我们这些“化工匠人”心里一直有个疙瘩。

所以，今天我带来的，就是一种更加绿色、更加可持续的解决方案——水发泡聚氨酯体系！而我们的主角，就是这个有点拗口的名字——四甲基二丙烯三胺，简称TMBPA！

聚氨酯的“前世今生”：

在深入了解TMBPA之前，我们先简单回顾一下聚氨酯的“前世今生”。想象一下，我们的生活就像一场盛大的宴会，聚氨酯就是那位百变的美食家，可以根据不同的“食材”（原材料）烹饪出各种美味佳肴（产品）。

聚氨酯的“食材”主要有两种：多元醇和异氰酸酯。这两种“食材”在催化剂的“撮合”下，发生化学反应，就像一场浪漫的“联姻”，终结合在一起，形成了我们需要的聚氨酯高分子材料。而这个“联姻”的过程，就需要发泡剂来制造“浪漫氛围”，让聚氨酯内部产生气泡，形成多孔结构，这就是我们所说的“发泡”。

传统发泡剂的“烦恼”：

传统的发泡剂，例如氟利昂，虽然发泡效果好，但就像一位任性的“明星”，给环境带来了巨大的“负面效应”，破坏臭氧层，加剧温室效应。这让追求“绿色化学”的我们感到非常苦恼。

TMBPA：环保舞台上的“闪耀新星”：

正是在这种背景下，TMBPA应运而生，它就像一位环保舞台上的“闪耀新星”，以其独特的魅力，赢得了我们的青睐。

TMBPA是一种叔胺催化剂，同时具有催化发泡和凝胶双重作用。它可以通过与水反应释放二氧化碳，从而实现聚氨酯的发泡。更重要的是，TMBPA本身对环境友好，不会破坏臭氧层，是一种理想的环保型发泡剂。

TMBPA的“独特魅力”：

TMBPA的“独特魅力”体现在以下几个方面：

• 环保性： TMBPA不含ODS（消耗臭氧层物质），符合环保要求，是可持续发展的选择。
• 高效性： TMBPA催化活性高，用量少，即可达到理想的发泡效果，节约成本。
• 可控性： 通过调节TMBPA的用量，可以灵活控制发泡速度和泡孔结构，满足不同的应用需求。
• 适用性： TMBPA适用于多种聚氨酯体系，具有广泛的应用前景。

TMBPA“大显身手”：水发泡聚氨酯体系的构建

水发泡聚氨酯体系，顾名思义，就是以水作为发泡剂的聚氨酯体系。它就像一位“魔术师”，将少量的水变成大量的气泡，使聚氨酯材料膨胀起来。

水发泡聚氨酯体系，顾名思义，就是以水作为发泡剂的聚氨酯体系。它就像一位“魔术师”，将少量的水变成大量的气泡，使聚氨酯材料膨胀起来。

TMBPA在水发泡聚氨酯体系中，扮演着关键的角色，它就像一位“导演”，掌控着发泡的节奏和效果。它通过催化异氰酸酯与水的反应，释放出二氧化碳气体，这些气体在聚氨酯体系中形成气泡，终形成多孔结构。

水发泡聚氨酯体系的“配方”就像一道精密的菜谱，需要各种“调料”的精准搭配：

• 多元醇： 提供聚氨酯的骨架，就像房子的“地基”。
• 异氰酸酯： 与多元醇反应，形成聚氨酯高分子，就像房子的“梁柱”。
• 水： 发泡剂，产生气泡，就像房子的“空气”。
• TMBPA： 催化剂，加速发泡反应，就像房子的“设计师”。
• 表面活性剂： 稳定泡孔结构，防止塌陷，就像房子的“装修工”。
• 其他助剂： 根据需求添加，例如阻燃剂、着色剂等，就像房子的“装饰品”。

TMBPA水发泡聚氨酯体系的“参数密码”：

就像每位“明星”都有自己的“身份证”，TMBPA水发泡聚氨酯体系也有自己的“参数密码”，这些参数决定了材料的性能和应用范围。

参数名称	数值范围	单位	影响因素
密度	20-200	kg/m³	原材料配比、发泡剂用量、环境温度等
泡孔尺寸	0.1-5	mm	表面活性剂种类和用量、发泡剂用量、搅拌速度等
抗压强度	0.05-1.0	MPa	密度、泡孔结构、原材料种类和配比等
导热系数	0.02-0.04	W/(m·K)	密度、泡孔尺寸、泡孔结构、环境温度等
拉伸强度	0.1-2.0	MPa	密度、泡孔结构、原材料种类和配比等
撕裂强度	0.5-5.0	N/mm	密度、泡孔结构、原材料种类和配比等
回弹率	50-90	%	多元醇种类和分子量、异氰酸酯指数等
阻燃性能	根据需求添加阻燃剂，达到相应阻燃等级		阻燃剂种类和用量
TMBPA用量	0.1-2.0	phr	根据体系的活性、发泡要求进行调整
水用量	0.5-5.0	phr	根据所需密度和泡孔结构进行调整

备注： phr（parts per hundred resin）指每100份多元醇树脂中添加的份数。

TMBPA水发泡聚氨酯体系的“应用天地”：

TMBPA水发泡聚氨酯体系就像一位多才多艺的“演员”，可以在不同的“舞台”上展现自己的魅力：

• 家居领域： 舒适的床垫、柔软的沙发、隔音的地板，都离不开水发泡聚氨酯的贡献。
• 建筑领域： 房屋保温、隔音材料，可以有效降低能耗，提高居住舒适度。
• 汽车领域： 汽车座椅、内饰材料，提供舒适的乘坐体验。
• 包装领域： 缓冲包装材料，保护产品在运输过程中免受损坏。
• 鞋材领域： 轻便舒适的鞋底，让你的脚步更加轻松。
• 其他领域： 隔热材料、过滤材料、吸音材料等。

TMBPA的“使用注意事项”：

就像驾驶汽车需要遵守交通规则一样，使用TMBPA也需要注意一些事项：

• 储存： 密封保存，防止吸潮，置于阴凉通风处。
• 安全： 避免接触皮肤和眼睛，操作时佩戴防护用品。
• 配比： 根据体系要求，精准配比，避免影响发泡效果。
• 相容性： 注意与其他原材料的相容性，避免产生不良反应。
• 环境： 确保操作环境通风良好，避免吸入挥发气体。

TMBPA水发泡聚氨酯体系的“未来展望”：

随着人们对环保意识的不断提高，TMBPA水发泡聚氨酯体系必将在未来发挥更加重要的作用。我们有理由相信，在广大科研人员的共同努力下，TMBPA水发泡聚氨酯体系将不断完善，性能更加优异，应用领域更加广泛，为我们的生活带来更多美好的改变。

总结：

TMBPA水发泡聚氨酯体系，就像一位环保卫士，守护着我们的绿色家园。它以其独特的魅力，在聚氨酯领域掀起了一场绿色革命。让我们携手努力，共同推动TMBPA水发泡聚氨酯体系的发展，为创造更加美好的未来贡献力量！

希望今天的讲座对大家有所帮助，谢谢大家！大家有什么问题，欢迎提问！

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聚氨酯防水涂料催化剂目录

• NT CAT 680 凝胶型催化剂，是一种环保型金属复合催化剂，不含RoHS所限制的多溴联、多溴二醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、基锡等九类有机锡化合物，适用于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。

• NT CAT C-14 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体系；

• NT CAT C-15 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用和一定的耐水解性，组合料储存时间长；

• NT CAT C-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系，在该系列催化剂中催化活性强，特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系；

• NT CAT C-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有很强的延迟效果，与水的稳定性较强；

• NT CAT C-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，良好的流动性和耐水解性；

• NT CAT C-154 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用；

• NT CAT C-159 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，可用来替代A-14，添加量为A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝胶型催化剂，可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂，活性比有机锡相对较低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡，凝胶型催化剂，适用于聚醚型高密度结构泡沫，还用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等；

• NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂，与其他的二丁基锡催化剂相比，T-125催化剂对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性，而且改善了水解稳定性，适用于硬质聚氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及CASE应用中。