优化聚氨酯弹性体对水不敏感催化剂配方，解决潮湿天气下的固化不良问题。

各位朋友，各位同行，大家好！

今天，我们来聊聊一个让人头疼，但又不得不面对的问题——聚氨酯弹性体在潮湿环境下固化不良。想象一下，你精心调配的聚氨酯配方，本应该固化成坚韧、耐磨的弹性体，结果呢？在梅雨季节，它就像扶不起的阿斗，软趴趴的，黏糊糊的，让你欲哭无泪。

别担心，今天我们就来抽丝剥茧，一起探索如何优化聚氨酯弹性体的催化剂配方，让它在潮湿的“温柔乡”里也能保持“钢铁般的意志”，克服固化不良的难题。

一、潮湿，聚氨酯固化的“绊脚石”

在深入讨论催化剂配方之前，我们先要了解一下潮湿环境是如何影响聚氨酯固化的。要知道，聚氨酯的合成，那是异氰酸酯和多元醇两大主角的“爱情故事”。但如果有水这个“第三者”插足，情况就大不一样了。

水会与异氰酸酯发生反应，生成胺类和二氧化碳。这个反应的速度可比异氰酸酯与多元醇的反应快得多，简直就是“闪婚”。胺类会进一步与异氰酸酯反应生成脲，这会导致：

• 气泡产生： 二氧化碳的产生会造成聚氨酯体系中气泡的形成，影响产品的外观和性能。就像你烤面包，如果发酵过度，面包就会充满气孔，口感大打折扣。
• 分子量降低： 脲的形成会降低聚氨酯的分子量，导致弹性体强度、耐磨性等性能下降。这就好比盖房子，地基不稳，楼再高也容易倒塌。
• 固化速度减慢： 异氰酸酯被水消耗，导致与多元醇反应的异氰酸酯减少，固化速度自然就慢下来了。
• 表面发黏： 过量的水反应会导致表面异氰酸酯不足，形成胺类或脲类，从而导致表面发黏。

简而言之，潮湿环境会打乱聚氨酯固化的节奏，降低产品的性能，甚至导致固化失败。

二、催化剂：聚氨酯固化的“加速器”

既然水是“绊脚石”，那催化剂就是聚氨酯固化的“加速器”。催化剂能够有效地提高异氰酸酯和多元醇之间的反应速率，从而克服潮湿环境带来的不利影响。

2.1 催化剂的种类

目前常用的聚氨酯催化剂主要分为两大类：

• 胺类催化剂： 这是一类历史悠久、应用广泛的催化剂。它们通过促进异氰酸酯与多元醇的反应，以及异氰酸酯与水的反应，加速聚氨酯的固化。胺类催化剂又可以分为脂肪族胺、芳香族胺、环状胺等。

  • 例子： 三乙胺（TEA）、二乙胺（DEA）、二环己基胺（DCHA）、N,N-二甲基环己胺(DMCHA)

• 金属类催化剂： 这类催化剂主要通过与异氰酸酯和多元醇形成络合物，降低反应的活化能，从而加速聚氨酯的固化。常用的金属催化剂包括锡、锌、汞、铅等金属的有机盐类。

  • 例子： 二月桂酸二丁基锡（DBTDL）、辛酸亚锡、醋酸锌

2.2 催化剂的选择

选择合适的催化剂至关重要。不同的催化剂对反应速率、选择性、产品性能都有不同的影响。尤其是在潮湿环境下，选择对水不敏感的催化剂显得尤为重要。

一般来说，金属类催化剂对水较为敏感，容易与水发生反应而失效。因此，在潮湿环境下，我们更倾向于选择胺类催化剂，尤其是空间位阻较大的胺类催化剂。这类催化剂可以有效地降低与水反应的几率，保持催化活性。

三、优化催化剂配方：打造“金钟罩”

优化催化剂配方，就像为聚氨酯穿上一层“金钟罩”，让它在潮湿环境下也能固化自如。具体来说，我们可以从以下几个方面入手：

3.1 筛选抗水解能力强的催化剂

在潮湿环境中，催化剂容易发生水解反应，导致活性降低甚至失效。因此，我们要选择抗水解能力强的催化剂。

• 空间位阻大的胺类催化剂： 这类催化剂分子结构庞大，可以有效地阻碍水分子接近活性中心，从而降低水解反应的发生。比如，位阻较大的叔胺类催化剂DMCHA。
• 含有特定官能团的催化剂： 一些催化剂含有特定的官能团，可以与水分子形成氢键，从而保护活性中心，提高抗水解能力。

3.2 采用混合催化剂体系

单一的催化剂往往存在局限性，无法满足所有要求。采用混合催化剂体系，可以取长补短，充分发挥不同催化剂的优势，提高聚氨酯的固化效果。

单一的催化剂往往存在局限性，无法满足所有要求。采用混合催化剂体系，可以取长补短，充分发挥不同催化剂的优势，提高聚氨酯的固化效果。

• 胺类催化剂 + 金属类催化剂： 胺类催化剂可以加速凝胶反应，而金属类催化剂可以加速扩链反应。将两者结合使用，可以使聚氨酯的固化更加平衡，提高产品的性能。
• 快反应催化剂 + 慢反应催化剂： 快反应催化剂可以快速启动固化反应，而慢反应催化剂可以保证固化过程的平稳进行。将两者结合使用，可以有效地防止气泡的产生，提高产品的外观质量。

3.3 调整催化剂用量

催化剂用量过多或过少都会影响聚氨酯的固化效果。用量过多会导致反应过快，产生气泡；用量过少则会导致反应过慢，固化不完全。因此，我们需要根据具体的配方和工艺条件，调整催化剂的用量。

一般来说，在潮湿环境下，可以适当增加催化剂的用量，以弥补因水反应造成的催化剂损失。但要注意，增加用量要适度，避免引起其他不良反应。

3.4 添加助剂

除了催化剂之外，我们还可以添加一些助剂来提高聚氨酯在潮湿环境下的固化效果。

• 吸水剂： 添加吸水剂可以吸收体系中的水分，降低水与异氰酸酯反应的几率，从而保证聚氨酯的正常固化。常用的吸水剂包括分子筛、氧化钙等。
• 封端异氰酸酯： 使用封端异氰酸酯可以降低异氰酸酯的反应活性，减缓与水的反应速度，从而提高聚氨酯在潮湿环境下的稳定性。
• 表面活性剂： 表面活性剂可以降低聚氨酯体系的表面张力，促进气泡的释放，提高产品的外观质量。

四、案例分析：优化配方，迎战潮湿

为了更直观地说明如何优化催化剂配方，我们来看一个具体的案例。

问题： 某聚氨酯弹性体在潮湿环境下固化速度慢，表面发黏，气泡多。

原始配方：

分析：

• 该配方采用单一的金属类催化剂DBTDL，对水敏感。
• 催化剂用量偏低，无法满足潮湿环境下的固化需求。

优化方案：

1. 将DBTDL替换为混合催化剂体系：DMCHA + DBTDL
2. 增加催化剂用量：DMCHA 0.2 份，DBTDL 0.05 份
3. 添加吸水剂：分子筛 2 份

优化后的配方：

效果：

优化后的配方在潮湿环境下固化速度明显加快，表面不再发黏，气泡数量显著减少，产品的性能得到显著提高。

五、产品参数指标及控制

说了这么多，优化催化剂配方，终还是要体现在聚氨酯产品的性能上。下面列举一些常见的聚氨酯弹性体参数指标，以及如何通过催化剂配方进行控制：

六、总结：优化之路，永无止境

各位朋友，优化聚氨酯弹性体对水不敏感催化剂配方，是一个复杂而精细的过程。它需要我们深入了解聚氨酯的反应机理，熟练掌握各种催化剂的特性，并结合具体的应用场景，不断尝试、不断优化。

希望今天的分享能够给大家带来一些启发。记住，优化之路，永无止境。让我们一起努力，攻克聚氨酯在潮湿环境下固化不良的难题，为聚氨酯行业的发展贡献自己的力量！

谢谢大家！

====================联系信息=====================

联系人： 吴经理

手机号码： 18301903156 (微信同号)

联系电话： 021-51691811

公司地址: 上海市宝山区淞兴西路258号

===========================================================

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。