反應型胺類催化劑簡介

聚氨酯行業在近數十年飛速發展，越來越多的聚氨酯產品應用到日常生活的各個領域，

包括汽車領域，家私等消費品。但人們隨著經濟高速發展，對于環境的訴求日益嚴苛。對于聚氨酯行業來說，環境的問題包括生產環節和使用環節，如早期使用 TDI 逐步向富含 MDI 體系的泡沫轉變，改善了生產工人的生產環境。而在消費者使用的環節，聚醚多元醇、胺類催化劑、有機硅表面活性劑、阻燃劑、抗氧化劑等原材料都決定了終產品的性能，其中包括 VOC 排放，如醛類，類等物質。低 VOC 散發（Low Emission）、低霧化（Low Fog ging）、低氣味（Low odor）的聚氨酯產品已經越來越多的被要求使用到汽車內飾行業中去。普通胺類催化劑目前是焦點問題，而新一代的胺催化劑可平衡凝膠和發泡的反應，具有很寬的加工工藝，它們在聚氨酯行業中能夠滿足低的胺排放、低霧化和減少氣味，包括所有的 MDI、TDI/ MDI 和 TDI 基配方的要求。

很多年來，叔胺類催化劑是典型聚氨酯泡沫配方中的重要組成部分，一部分催化劑偏向于水和異氰酸酯的反應（發泡反應），然而其他一些催化劑則會偏向于多元醇與異氰酸酯的反應（凝膠反應），這取決于催化劑本身的分子結構以及其空間位阻、電子效應等，都會影響其作用。

在高回彈軟泡中，雙(2-二甲基氨乙基)醚) BDMAEE 作為傳統的發泡催化劑使用，由于

其特有的化學結構，這是一種典型的很強的高效的叔胺催化劑，促進水與異氰酸酯的反應，亦稱發泡反應或前期反應。絕大多數的泡沫配方中是 BDMAEE 與三乙烯二胺 TEDA 配合使用。TEDA 是一種常用的凝膠催化劑，目前商業上有很多催化劑為了平衡效果和工藝速率而采取催化劑混合復配的使用方法。

如果不考慮泡沫中揮發出的 VOC 的散發、PVC 表皮的變色、霧化及氣味，這類普通胺類催化劑的使用還會繼續。這些問題已經在硅油、聚醚多元醇、阻燃劑、抗氧劑有了很大的提高。尤其是在家具、汽車內飾等領域，是這一項技術改進的關鍵推動者。普通的叔胺催化劑 TEDA、BDMAEE 在泡沫產品中明顯有 VOC 物質放出。近幾年來，已有幾種方法去減少胺的釋放。

大分子量的叔胺催化劑在使用中有三個明顯的優勢：，催化劑的分子在組合聚醚中

受到一定限制從而不能自已地擴散，從而改善氣味，PVC 表皮變色和霧化值；第二，由于大的分子量催化劑在特定溫度下，低蒸汽壓下降了揮發性；第三個優點，這種催化劑的替代末端不僅影響了催化劑的沸點或蒸汽壓，還降低了其自身毒性。但反應活性與反應型催化劑相比，效率差，用量多，工藝寬容度窄，對成本影響巨大，目前已不是主流選擇。

使用反應型催化劑的結果就是減少來自泡沫生產及使用中的催化劑的 VOC 發散。由于有極少的低毒的自由胺基，在泡沫制造過程中，工人的裸露、操作環境、霧化、氣味等問題在生產和裝配工廠都得到改善。本文討論的是這種無散發性的催化劑能降低 VOC 揮發物和氣味，還能減少催化劑從泡沫中的散發。由于 PU 化學的復雜性，在理想的催化劑中幾個因素要考慮，如蒸汽壓、胺值、分子量、起發凝膠速率、封端成分等，對不同的泡沫及泡沫等級有不同的要求。