怎样选用聚氨酯胶用的催化剂

聚氨酯胶粘剂的催化剂是加速聚氨酯反应的助剂。在聚氨酯及其原料的合成中，常用的催化剂有两种，即叔胺催化剂和有机金属化合物。叔胺和有机金属化合物有很多种。考虑到聚氨酯实际生产过程中的各种因素，目前工厂常用的催化剂只有20多种。

聚氨酯催化剂种类繁多，具有不同的催化活性和功能。在聚氨酯产品的生产中，必须根据原料和生产方法的不同以及用途和性能要求，合理选择催化剂。以下是作者为大家做的简要总结，仅供参考。在聚氨酯的实际生产过程中，需要根据其不同的加工条件和性能要求反复进行实验，根据实验现象和结论做出合适的催化剂选择。

一、聚氨酯软质块状泡沫体

三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺和双（二甲氨基乙基）醚通常用于生产聚氨酯软块状泡沫。推荐用量为0.1-0.3（基于100质量份多元醇，下同），每种催化剂可以独立使用。但作者经过多次实验得出以下结论：如果将两种或两种以上的催化剂混合使用，催化效果会更好。

通常用于生产聚氨酯软质块状泡沫的有机锡催化剂包括辛酸亚锡和二硅酸二丁基锡。这种催化剂须溶解在一些增塑剂（如邻二甲酸二辛酯等）中才能使用。它们能有效加速泡沫的凝胶，这类催化剂的用量应控制在下限，否则会因泡沫快速凝胶而出现收缩、开裂的现象。

对于聚酯型聚氨酯软质泡沫体的生产，通常使用的催化剂有N-乙基吗啡啉、N，N’-二甲基哌嗪、N-甲氧基吗啉及其混合物，推荐用量范围为1%~2%。有时也使用N，N-二甲基十六烷基胺以及N-椰子吗啉等，推荐用量分别为0.1%~0.3%和0.5%~1.2%。

二、高回弹模塑泡沫体

高回弹模塑泡沫制品具有冷固化和模内高回弹的特点，因此要求原料具有较高的反应性，同时混合浆料在模腔内要有良好的流动性，即泡沫的发泡和乳白色时间要长，凝胶固化时间要短。催化剂的选择也必须满足具体工艺的需要。为此，作者推荐使用延迟性催化剂。

目前，在这类高回弹模塑泡沫体的生产中经常选用的催化剂有三亚乙基二胺、双（二甲基氨基乙基）醚、N，N’-二甲基哌嗪以及二吗啉乙基醚等。其中，二吗啉乙基醚在高温下具有很高的活性，并且具有一定的延迟催化作用，能较好的改善混合物料在模腔中的流动性。

为提高高回弹模塑泡沫制品生产的模具利用率，可使用0.01~0.03的二烷基锡硫醇盐作为催化剂。在块状高回弹泡沫体的生产中，也可以使用二丁基锡二月桂酸酯作为催化剂。

三、聚氨酯硬质泡沫塑料

生产聚氨酯硬泡所用的反应原料一般粘度较高，流动性较差，不利于大夹芯板、冰箱外壳保温层等产品的灌注。因此，正确选择催化剂的种类和用量尤为重要。常用的催化剂有N，N–二甲基环己胺、二甲基乙二醇胺、三乙烯二胺等。每种催化剂可以单独使用，也可以与其他催化剂联合使用，推荐用量为0.1~1.0。

对于聚氨酯硬泡的喷涂施工，特别是冬季在室外、管道、基底表面温度较低的环境进行保温层的喷涂施工，除了适当增加常用催化剂用量或适当提高原料温度等措施外，还可以选择二丁基锡二月桂酸酯作为催化剂，催化剂用量可以适当增加到0.1~0.3左右。

四、包装用聚氨酯泡沫体

用于包装的聚氨酯泡沫多为密度低于8kg/m³的低密度泡沫，常用的催化剂为含羟基的催化剂，如二甲基乙醇胺等。用量为0.3~0.5。这类催化剂的羟基可与异氰酸酯反应，进入聚氨酯的分子结构，可有效降低催化剂的残留气味。

五、异氰尿酸酯泡沫体

异氰尿酸酯泡沫体是充分利用异氰酸酯本身产生三聚化反应而生成的泡沫体。因此，异氰尿酸酯泡沫体与普通聚氨酯泡沫在结构、性能和设备上均有较大的区别，当然，其对催化剂的选择也比较特殊。在一般情况下，可使用胺类、有机金属盐以及羧酸季铵盐等三聚化催化剂，常用的三聚化催化剂有2,4,6,-三（N，N-二甲基甲氨基）酚以及1,3,5,-三（N，N-二甲基-3-氨基丙基）对称六氢三嗪等。由于纯粹的异氰尿酸酯泡沫体较脆，实用性差，故通常都用聚醇对其进行改性，其中氨基甲酸酯和异氰尿酸酯的反应速度有较大差异，若使用普通聚氨酯催化剂来平衡它们的反应速度则相对较难，因此，在制备异氰尿酸酯泡沫体时，通常多选用有机金属羧酸盐和胺类催化剂予以调节，常用的有机金属羧酸盐有辛酸钾、醋酸钾等；羧酸季铵盐除具备三聚化催化作用外，还具有一定的延迟催化功效。

六、RIM微孔弹性泡沫体

反应注射模制（RIM）泡沫是一种快速发展的聚氨酯产品生产技术，生产效率高，适应复杂的汽车零部件。反应物高压下混合，然后注入封闭的大型复杂模具中，然后快速成型和脱模。这一过程要求混合材料须具有优异的流动性，并能以很快速的固化。因此，成功实施该生产工艺的关键是正确选择催化剂的类型和用量。根据该生产工艺的要求，有机锡–叔胺复合催化体系在欧洲得到广泛应用，如三亚乙基二胺和二月桂酸二丁基锡的复合催化体系等。该复合催化体系的一般用量为0.1~0.5和0.015~0.05。烷基锡常被用作有机锡催化剂，因为它具有良好的延迟催化效果，有利于混合物料在复杂型腔中的流动。

聚氨酯胶粘剂催化剂的选择到此就结束了。在工厂的实际生产过程中，须根据不同的加工条件和用户要求提前进行小批量生产，对生产结果进行合理分析后，才能选择合适的催化剂投入批量生产。