聚氨酯制品：如何減少聚氨酯制品中的氣泡

聚氨酯制品：近期有很多客戶跟我說(shuō)產(chǎn)品氣泡太多，希望通過(guò)調(diào)整催化劑來(lái)解決問(wèn)題。讓我們借此機(jī)會(huì)胡說(shuō)八道，看看如何減少聚氨酯制品(以下簡(jiǎn)稱粘合劑/涂料/彈性體)中的氣泡。

PU產(chǎn)品中氣泡的來(lái)源主要有三種:原料攪拌并引入空氣；凝固過(guò)程當(dāng)中溶劑揮發(fā)；副作用。

前兩者可以通過(guò)工藝調(diào)整進(jìn)行改進(jìn)，這里暫不討論。我們主要來(lái)看看如何減少副反應(yīng)引起的過(guò)多氣泡。

水作為聚氨酯泡沫中較重要、較早的發(fā)泡劑，與異氰酸酯反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w和脲基。然而，大多數(shù)聚氨酯制品(除了濕凝固)，異氰酸酯和水之間的反應(yīng)作為副反應(yīng)存在，不受歡迎。系統(tǒng)中的水分不僅是氣泡的問(wèn)題，還有大量尿素基團(tuán)的出現(xiàn)，會(huì)直接影響產(chǎn)品的手感和性能。抑制這種副反應(yīng)簡(jiǎn)單直接的方法就是去水。無(wú)論通過(guò)減壓脫水、添加除水劑、改善施工環(huán)境，都可以取得良好的效果。

另一個(gè)直接有效的方法是挑選合適的催化劑。

隨著聚氨酯工業(yè)的快速發(fā)展，催化劑的貢獻(xiàn)越來(lái)越大。目前，用于聚氨酯制品材料合成的催化劑有200多種?；旧峡梢苑譃閮深?叔胺及其鹽催化劑；金屬烷基化合物。前者主要包括三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、DMDEE等。后者主要包括二月桂酸二丁基錫、羧酸鉍、辛酸亞錫等。使用原則不僅要根據(jù)催化劑的催化活性，還要考慮催化的挑選性、化學(xué)毒性、與其他原料的相容性、價(jià)格、穩(wěn)定性等。

叔胺作為聚氨酯制品催化劑中應(yīng)用較廣泛的分支，具有強(qiáng)堿性和高活性，能快速催化異氰酸酯與羥基反應(yīng)，也能催化異氰酸酯與水反應(yīng)生成二氧化碳。它們廣泛用于生產(chǎn)各種聚氨酯泡沫和制備許多微孔彈性體。三亞乙基二胺是具代表性的一種。由于是固體，使用不方便，國(guó)內(nèi)廠家通常用乙二醇(EG/DEG/DPG)稀釋至33%濃度溶液，俗稱A-33。作為一種廣泛使用的叔胺催化劑，除了在泡沫領(lǐng)域，它還在聚氨酯膠黏劑/涂料/微孔彈性體等方面發(fā)揮重要作用。但我們不可忽視的是，如果簡(jiǎn)單粗暴地將聚氨酯制品反應(yīng)歸類為發(fā)泡反應(yīng)和凝膠反應(yīng)，三亞乙基二胺催化異氰酸酯-水反應(yīng)的效率將占總效率的60%左右，即具有很強(qiáng)的催化發(fā)泡作用。

更有甚者，8154、C-225等延遲型叔胺催化劑多為有機(jī)酸封閉的季銨鹽。為了避免羧基與異氰酸酯反應(yīng)生成CO2，應(yīng)更加注意挑選。

在有機(jī)金屬方面，鉛、錫、汞、鉍、錳、鋅、銅、鈦等烷基化合物在聚氨酯體系中都有一定的催化作用。然而，自1956年發(fā)現(xiàn)有機(jī)錫催化劑對(duì)羥基和異氰酸酯具有很強(qiáng)的催化作用，并能有效促進(jìn)分子鏈的增長(zhǎng)以來(lái)，有機(jī)錫催化劑作為聚氨酯工業(yè)中較重要的有機(jī)金屬催化劑的地位幾乎沒(méi)有動(dòng)搖過(guò)。有機(jī)錫催化劑對(duì)羥基和異氰酸酯的挑選性高，副反應(yīng)少，因此在泡沫、粘合劑、彈性體、涂料、密封劑等領(lǐng)域有一席之地。

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