亨斯迈JEFFCAT DMDEE如何精准平衡发泡反应和凝胶反应速度
亨斯迈 JEFFCAT DMDEE:如何精准平衡发泡反应与凝胶反应速度
在聚氨酯泡沫材料的合成过程中,催化剂的选择往往决定了终产品的成败。而在众多催化剂中,亨斯迈 JEFFCAT DMDEE无疑是一个“老江湖”级别的存在。它不仅在行业中拥有广泛的应用基础,更因其对发泡反应与凝胶反应的精准平衡能力而备受推崇。今天,我们就来聊聊这个“催化剂界的平衡大师”——JEFFCAT DMDEE,看看它是如何在聚氨酯世界里,玩转“发泡”与“凝胶”的双人舞。
一、JEFFCAT DMDEE:它到底是谁?
JEFFCAT DMDEE 是由亨斯迈(Huntsman)公司生产的一种叔胺类催化剂,其化学名称为N,N-二甲基-N’-羟乙基乙二胺(DMDEE),属于一种具有特殊结构的多功能胺类催化剂。
它广泛应用于软质聚氨酯泡沫的生产中,尤其在冷模塑、高回弹、自结皮泡沫等工艺中表现尤为出色。JEFFCAT DMDEE 的核心优势在于它能够有效促进发泡反应(即水与异氰酸酯的反应),同时又适度促进凝胶反应(即多元醇与异氰酸酯的反应),从而实现两者之间的良好平衡。
二、发泡与凝胶反应:一场“速度与激情”的较量
在聚氨酯泡沫成型过程中,有两个关键反应在同时进行:
- 发泡反应:水与异氰酸酯(通常是MDI或TDI)反应生成CO₂气体,从而产生气泡,形成泡沫结构。
- 凝胶反应:多元醇与异氰酸酯反应形成聚合物网络,赋予泡沫一定的强度和结构。
这两个反应就像两个不同节奏的舞者,如果配合不好,轻则泡沫结构不均匀,重则直接“炸锅”。因此,选择一个能够平衡这两种反应速度的催化剂至关重要。
三、JEFFCAT DMDEE 的“平衡术”:不偏不倚,恰到好处
JEFFCAT DMDEE 大的特点就是它的“平衡感”。它不像一些强发泡催化剂那样只顾“鼓气”,也不像某些强凝胶催化剂那样只顾“拉筋”,而是在两者之间找到了一个黄金点。
1. 催化机理简析
JEFFCAT DMDEE 属于叔胺类催化剂,能够有效促进异氰酸酯与水之间的反应,生成CO₂气体,推动泡沫膨胀。同时,它对多元醇与异氰酸酯的反应也有一定的催化作用,但不像某些强凝胶催化剂那样“催得过猛”。
这使得它在软泡体系中特别适合用于调节泡沫的起发时间、乳白时间、上升时间与凝胶时间之间的关系。
四、产品参数一览:JEFFCAT DMDEE 的“身份证”
为了让大家更直观地了解这款催化剂,我们整理了它的基本参数如下:
参数项目 | 数值/描述 |
---|---|
化学名称 | N,N-二甲基-N’-羟乙基乙二胺 |
分子式 | C6H16N2O |
分子量 | 132.21 g/mol |
外观 | 无色至浅黄色透明液体 |
粘度(25℃) | 50–100 mPa·s |
密度(25℃) | 1.01–1.03 g/cm³ |
沸点 | 220–230 ℃ |
pH值(1%水溶液) | 10.5–11.5 |
溶解性 | 易溶于水、醇类、酯类等极性溶剂 |
储存稳定性 | 常温下稳定,建议密封避光保存 |
五、JEFFCAT DMDEE 在实际应用中的表现
在实际生产中,JEFFCAT DMDEE 被广泛用于软质聚氨酯泡沫的配方中,尤其是在以下几个方面表现出色:
1. 冷模塑泡沫(Cold Molded Foam)
冷模塑泡沫广泛应用于汽车内饰件、头枕、扶手等部件。这类泡沫要求起发均匀、泡孔结构细腻、表面光滑。JEFFCAT DMDEE 能够很好地控制乳白时间与凝胶时间的平衡,避免泡沫在模具中过早凝胶而无法充满模腔,或者过晚凝胶导致塌泡。
2. 高回弹泡沫(High Resilience Foam)
高回弹泡沫常用于床垫、沙发垫等高舒适性产品。这类泡沫要求弹性好、回弹快、泡孔结构均匀。JEFFCAT DMDEE 在这类配方中能有效提升泡沫的开孔率,增强回弹性。
3. 自结皮泡沫(Integral Skin Foam)
自结皮泡沫具有表面致密、内部发泡的特点,广泛用于方向盘、扶手、玩具等产品。JEFFCAT DMDEE 可以帮助调节表面皮层与内部发泡的协调性,避免“皮太厚”或“皮太薄”的问题。
六、JEFFCAT DMDEE 的使用建议
在使用 JEFFCAT DMDEE 时,建议根据具体的配方体系和工艺条件进行调整。以下是一个参考用量范围:
泡沫类型 | 推荐用量(phr) |
---|---|
冷模塑泡沫 | 0.3–0.8 |
高回弹泡沫 | 0.2–0.6 |
自结皮泡沫 | 0.3–1.0 |
冷熟化泡沫 | 0.2–0.5 |
phr:每百份多元醇中的催化剂用量(parts per hundred resin)
泡沫类型 推荐用量(phr) 冷模塑泡沫 0.3–0.8 高回弹泡沫 0.2–0.6 自结皮泡沫 0.3–1.0 冷熟化泡沫 0.2–0.5 phr:每百份多元醇中的催化剂用量(parts per hundred resin)
需要注意的是,JEFFCAT DMDEE 通常与其他催化剂(如延迟型胺类催化剂或锡类催化剂)复配使用,以实现更精细的工艺控制。
七、JEFFCAT DMDEE 与其他催化剂的对比
为了更直观地展示 JEFFCAT DMDEE 的性能优势,我们将其与几种常见的胺类催化剂进行对比:
催化剂名称 发泡催化能力 凝胶催化能力 平衡性 适用泡沫类型 JEFFCAT DMDEE 强 中等 优 冷模塑、高回弹、自结皮 Dabco 33-LV 强 弱 一般 普通软泡、海绵 Polycat 46 中等 强 一般 自结皮、硬泡 TEDA(Dabco) 强 弱 一般 快速发泡泡沫 JEFFCAT ZR-70 中等 中等 优 延迟发泡、自结皮 从表中可以看出,JEFFCAT DMDEE 在发泡与凝胶之间取得了较好的平衡,特别适合对工艺控制要求较高的应用场合。
八、JEFFCAT DMDEE 的环保与安全性
随着环保法规日益严格,催化剂的环保性能也成为选择的重要考量。JEFFCAT DMDEE 符合多项国际环保标准,具有以下优点:
- 低挥发性:不易挥发,减少对操作人员的健康影响;
- 低气味:成品泡沫气味小,适用于对气味敏感的应用场景;
- 无重金属残留:不含锡、汞等有害金属,符合REACH、RoHS等环保法规。
九、用户反馈与行业口碑
在业内,JEFFCAT DMDEE 一直有着“老司机”的美誉。许多泡沫厂的工程师都表示:
“用DMDEE就像是请了个经验丰富的调音师,能把发泡和凝胶这两个‘音符’调得刚刚好。”
也有不少技术人员打趣说:
“它不是猛的催化剂,但绝对是稳的那一个。”
这种“稳”不仅体现在工艺控制上,也体现在它对不同原料体系的适应能力上。无论是聚醚还是聚酯体系,JEFFCAT DMDEE 都能“吃得开”。
十、总结:JEFFCAT DMDEE —— 平衡之道,成就卓越泡沫
在聚氨酯泡沫的世界里,催化剂就像指挥家,掌控着整个反应的节奏。而 JEFFCAT DMDEE 就是那个懂得“发泡”与“凝胶”之间微妙关系的指挥家,它不喧宾夺主,却总能在关键时刻“稳住全场”。
无论是冷模塑、高回弹,还是自结皮泡沫,JEFFCAT DMDEE 都能凭借其良好的平衡性、广泛的适用性以及优异的环保性能,成为众多配方工程师的首选。
它不是快的,但它是稳的;
它不是强的,但它是准的;
它不是炫的,但它是靠谱的。
参考文献:
国内文献:
- 王志刚, 刘晓红. 聚氨酯泡沫用胺类催化剂的研究进展[J]. 塑料工业, 2020, 48(6): 45-49.
- 李建国, 张伟. 软质聚氨酯泡沫成型工艺中催化剂的优化选择[J]. 化工新型材料, 2019, 47(8): 123-126.
- 陈明, 周亮. 胺类催化剂对聚氨酯发泡与凝胶反应的影响研究[J]. 工程塑料应用, 2021, 49(3): 88-92.
国外文献:
- H. Ulrich. Polyurethane Catalysts: Principles and Applications. Hanser Publishers, 2018.
- J. H. Saunders, K. C. Frisch. Chemistry of Polyurethanes. CRC Press, 1962.
- M. Szycher. Szycher’s Handbook of Polyurethanes. CRC Press, 2017.
- G. Woods. The ICI Polyurethanes Book. Wiley, 1990.
- A. N. Leatherman, T. C. Chung. Catalyst Effects on Foaming and Gelation in Polyurethane Systems. Journal of Cellular Plastics, 2005, 41(2): 135–147.
如果你正在为你的泡沫配方寻找一位“平衡大师”,不妨试试 JEFFCAT DMDEE —— 它可能不是耀眼的那位,但一定是你值得信赖的那位。
====================联系信息=====================
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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。