聚氨酯发泡催化剂，确保制品在长期使用中仍能保持稳定性能

各位朋友，各位同仁，大家下午好！

今天，咱们来聊聊一个既熟悉又神秘的话题——聚氨酯发泡催化剂。我说它熟悉，是因为聚氨酯泡沫塑料早已渗透到我们生活的方方面面，从你舒适的床垫到温暖的羽绒服，从冰箱的保温层到汽车的内饰，处处都有它的身影。而我说它神秘，是因为在聚氨酯泡沫塑料的华丽变身背后，隐藏着一位默默无闻却至关重要的角色——聚氨酯发泡催化剂。

想象一下，没有催化剂，聚氨酯的反应就像一个懒汉，慢吞吞地不愿动弹，终只能得到一团黏糊糊、毫无用处的浆糊。而有了催化剂，聚氨酯的反应就像一支被点燃的火箭，瞬间爆发，生成我们想要的蜂窝状、轻盈而富有弹性的泡沫。

但今天，我们不光要聊聊催化剂，更要深入探讨如何选择合适的催化剂，确保咱们的聚氨酯制品在经历了时间的洗礼、环境的考验之后，依然能够保持稳定如初的性能。这就像为咱们的房子打下坚实的地基，只有地基牢固，房子才能经受住风吹雨打。

那么，如何才能找到这样一位“靠谱”的催化剂呢？咱们先来了解一下，聚氨酯发泡反应中，催化剂到底扮演着什么样的角色。

聚氨酯发泡反应中的“红娘”

聚氨酯发泡反应，简单来说，就是多元醇和异氰酸酯这对“冤家”在催化剂的撮合下，终喜结连理，生成聚氨酯高分子的过程。这个过程中，主要涉及两个关键反应：

1. 凝胶反应（Gelling Reaction）： 异氰酸酯与多元醇反应，生成聚氨酯，这个反应决定了聚氨酯泡沫的硬度、强度等力学性能，相当于构建起泡沫的骨架。
2. 发泡反应（Blowing Reaction）： 异氰酸酯与水反应，生成二氧化碳气体，这些气体在聚氨酯体系中形成气泡，使体系膨胀，形成泡沫结构，相当于为泡沫填充空气，使其轻盈而富有弹性。

一个优秀的聚氨酯发泡催化剂，就像一位经验丰富的“红娘”，它不仅要促成“凝胶反应”，还要平衡“发泡反应”，确保这两个反应同步进行，终才能得到结构均匀、性能优良的聚氨酯泡沫。如果“凝胶反应”太快，体系过早固化，气体无法充分膨胀，就会得到密实度过高、硬度过大的泡沫；反之，如果“发泡反应”太快，体系过早膨胀，泡沫结构不稳定，容易塌陷。

催化剂的“性格”：性能参数解析

要选择合适的催化剂，我们首先要了解它们的“性格”，也就是它们的性能参数。就像相亲一样，了解对方的性格才能知道是否合适。

• 活性（Activity）： 这是衡量催化剂催化效率的重要指标。活性高的催化剂，用量少，反应速度快，能够缩短生产周期。
• 选择性（Selectivity）： 这是指催化剂对凝胶反应和发泡反应的选择性。理想的催化剂应该具有平衡的催化活性，既能促进凝胶反应，又能促进发泡反应。
• 稳定性（Stability）： 这是指催化剂在聚氨酯体系中的稳定性。好的催化剂应该具有良好的溶解性、分散性和抗水解性，能够长期保持活性。
• 延迟性（Delay）： 某些催化剂具有一定的延迟性，也就是说，在反应初期活性较低，随着反应进行，活性逐渐升高。这种延迟性对于某些特殊的应用，例如喷涂聚氨酯，非常重要，可以防止体系过早固化，影响施工。
• 胺值（Amine Value）： 胺值是衡量胺类催化剂中胺基含量的指标。胺值越高，催化剂的催化活性通常也越高。
• 金属含量（Metal Content）： 对于金属催化剂，金属含量是衡量催化剂有效成分的重要指标。

为了更清晰地展示这些参数，我们不妨用表格来总结一下：

• 活性（Activity）： 这是衡量催化剂催化效率的重要指标。活性高的催化剂，用量少，反应速度快，能够缩短生产周期。
• 选择性（Selectivity）： 这是指催化剂对凝胶反应和发泡反应的选择性。理想的催化剂应该具有平衡的催化活性，既能促进凝胶反应，又能促进发泡反应。
• 稳定性（Stability）： 这是指催化剂在聚氨酯体系中的稳定性。好的催化剂应该具有良好的溶解性、分散性和抗水解性，能够长期保持活性。
• 延迟性（Delay）： 某些催化剂具有一定的延迟性，也就是说，在反应初期活性较低，随着反应进行，活性逐渐升高。这种延迟性对于某些特殊的应用，例如喷涂聚氨酯，非常重要，可以防止体系过早固化，影响施工。
• 胺值（Amine Value）： 胺值是衡量胺类催化剂中胺基含量的指标。胺值越高，催化剂的催化活性通常也越高。
• 金属含量（Metal Content）： 对于金属催化剂，金属含量是衡量催化剂有效成分的重要指标。

为了更清晰地展示这些参数，我们不妨用表格来总结一下：

参数	含义	影响	常用测试方法
活性	催化剂催化反应的能力，用反应速率或转化率来衡量。	影响反应速度、固化时间、生产效率等。	差示扫描量热法(DSC), 红外光谱法(FTIR)
选择性	催化剂对不同反应（如凝胶反应和发泡反应）的催化倾向。	影响泡沫的结构、密度、硬度、孔径大小等。	凝胶时间测试，发泡高度测试，泡沫性能测试
稳定性	催化剂在储存和使用过程中保持活性的能力。	影响催化剂的使用寿命、产品的保质期、长期性能等。	加速老化测试，水分含量测试，酸值测试
延迟性	催化剂在反应初期活性较低，随着反应进行活性逐渐升高。	影响体系的流动性、浸润性、喷涂性能等。	凝胶时间测试，反应温度变化曲线
胺值	胺类催化剂中胺基的含量，通常用每克样品中和盐酸的毫克数表示。	影响催化活性，胺值越高，催化活性通常越高。	电位滴定法
金属含量	金属催化剂中金属元素的含量，通常用金属元素的质量百分数表示。	影响催化活性，金属含量越高，催化活性通常越高。	原子吸收光谱法(AAS), 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)

影响长期稳定性的“隐形杀手”

仅仅了解催化剂的“性格”还不够，我们还要知道有哪些因素会影响聚氨酯制品的长期稳定性，这些因素就像隐藏在暗处的“隐形杀手”，稍不留神，就会让我们的努力付诸东流。

• 水解（Hydrolysis）： 聚氨酯中的酯键容易受到水的侵蚀而断裂，导致材料性能下降。某些催化剂，尤其是锡类催化剂，容易促进水解反应，加速材料老化。因此，在选择催化剂时，要尽量选择抗水解性能好的催化剂。
• 氧化（Oxidation）： 聚氨酯中的不饱和键容易受到氧气的作用而氧化，导致材料变黄、变脆。某些胺类催化剂容易被氧化，生成有色物质，影响产品外观。
• 紫外光（UV Light）： 紫外光会破坏聚氨酯的分子链，导致材料老化、变色。某些催化剂对紫外光敏感，容易分解，影响催化效果。
• 热降解（Thermal Degradation）： 在高温环境下，聚氨酯容易发生热降解，导致材料性能下降。某些催化剂在高温下容易分解，释放出有害物质，影响产品安全。
• 增塑剂迁移（Plasticizer Migration）： 如果聚氨酯体系中含有增塑剂，增塑剂容易迁移到材料表面，导致材料变硬、变脆。某些催化剂容易与增塑剂发生反应，加速增塑剂的迁移。

“长寿”秘诀：选择合适的催化剂，打造稳定如初的聚氨酯制品

了解了影响长期稳定性的“隐形杀手”，接下来，咱们就来聊聊如何选择合适的催化剂，打造稳定如初的聚氨酯制品。这就像找到合适的药方，才能对症下药，药到病除。

1. 根据应用场景选择： 不同的应用场景对聚氨酯泡沫的性能要求不同。例如，用于床垫的泡沫要求舒适性好、回弹性好，而用于冰箱的泡沫要求保温性能好、尺寸稳定性好。因此，在选择催化剂时，要根据具体的应用场景，选择能够满足性能要求的催化剂。
2. 选择抗水解性能好的催化剂： 在潮湿的环境下，聚氨酯容易发生水解反应，导致材料性能下降。因此，在选择催化剂时，要尽量选择抗水解性能好的催化剂，例如有机铋催化剂、胺类催化剂等。
3. 添加抗氧化剂、紫外线吸收剂： 为了提高聚氨酯的抗氧化性、耐候性，可以在体系中添加抗氧化剂、紫外线吸收剂等助剂。这些助剂能够有效地抑制氧化反应、紫外光降解反应，延长材料的使用寿命。
4. 控制反应温度： 在聚氨酯发泡过程中，反应温度过高容易导致热降解反应。因此，要控制反应温度，避免温度过高。
5. 选择低VOC催化剂： 挥发性有机物（VOC）会对环境和人体健康造成危害。因此，在选择催化剂时，要尽量选择低VOC催化剂，例如反应型催化剂、固体催化剂等。
6. 慎重选择锡催化剂： 锡催化剂具有催化活性高，易得等特点，被广泛的应用于聚氨酯的生产过程中。但是，锡催化剂存在促进水解，毒性高等缺点，需要谨慎选择。可以使用铋，锌等金属催化剂进行替代。

未来的发展趋势：绿色、环保、高性能

随着环保意识的日益增强，聚氨酯发泡催化剂的发展也朝着绿色、环保、高性能的方向发展。未来的催化剂将更加注重以下几个方面：

• 无毒、低毒： 减少对环境和人体健康的危害。
• 可生物降解： 降低废弃物对环境的污染。
• 高效、高选择性： 提高生产效率，降低生产成本。
• 多功能化： 集催化、阻燃、抗氧化等功能于一体。

结语

聚氨酯发泡催化剂虽然个头小，但作用却不可小觑。选择合适的催化剂，就像为聚氨酯制品注入了“长寿基因”，能够确保其在长期使用中依然能够保持稳定性能，为我们的生活提供持久的舒适和安全。希望今天的讲座能够帮助大家更好地了解聚氨酯发泡催化剂，选择到更适合自己的“佳拍档”，共同打造出更优质、更环保的聚氨酯制品！

谢谢大家！

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联系人： 吴经理

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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。