對(duì)比亨斯邁JEFFCAT DMDEE與其它胺類催化劑在發(fā)泡特性上的差異
標(biāo)題:胺類催化劑的江湖風(fēng)云錄——JEFFCAT DMDEE與它的“兄弟們”比武篇
江湖傳言,聚氨酯發(fā)泡界的“幕后推手”非胺類催化劑莫屬。它們雖不顯山露水,卻在泡沫成型的每一秒都暗中發(fā)力,掌控著反應(yīng)的節(jié)奏與成敗。在這群“無名英雄”中,亨斯邁(Huntsman)旗下的JEFFCAT DMDEE可算是個(gè)響當(dāng)當(dāng)?shù)慕巧?,但江湖上從不缺高手,其他胺類催化劑也個(gè)個(gè)身懷絕技。今天,咱們就來一場(chǎng)“擂臺(tái)比武”,看看JEFFCAT DMDEE到底是不是“武林盟主”,又有哪些“兄弟”能與之爭(zhēng)鋒。
一、胺類催化劑江湖圖譜
在聚氨酯發(fā)泡工藝中,胺類催化劑的主要作用是促進(jìn)異氰酸酯與水的反應(yīng)(即發(fā)泡反應(yīng))以及異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)(即凝膠反應(yīng))。它們決定了泡沫的起發(fā)時(shí)間、上升速度、泡孔結(jié)構(gòu)、閉孔率等一系列關(guān)鍵性能。
常見的胺類催化劑大致可分為以下幾類:
- 叔胺類催化劑:如DMDEE、DMEA、TEDA、DABCO、BDMA、A-1等;
- 延遲型催化劑:用于控制反應(yīng)節(jié)奏,如雙(二甲氨基乙基)醚(BDMAEE);
- 平衡型催化劑:兼顧發(fā)泡和凝膠反應(yīng),如DMP-30;
- 高活性催化劑:用于快速反應(yīng)體系,如JEFFCAT DMDEE。
二、JEFFCAT DMDEE:江湖快刀手
JEFFCAT DMDEE,化學(xué)名為雙(二甲氨基乙基)醚,是亨斯邁公司推出的一款高效發(fā)泡催化劑,尤其適用于聚氨酯軟泡體系,如海綿、座墊、床墊等。
產(chǎn)品參數(shù)一覽:
項(xiàng)目 | 參數(shù)值 |
---|---|
化學(xué)名稱 | 雙(二甲氨基乙基)醚 |
分子式 | C8H20N2O |
分子量 | 176.26 g/mol |
外觀 | 無色至淺黃色透明液體 |
密度(25℃) | 0.94 g/cm3 |
粘度(25℃) | 2.5-4.0 mPa·s |
沸點(diǎn) | 215-220℃ |
pH值(1%水溶液) | 10.5-11.5 |
溶解性 | 易溶于水、醇類、酯類溶劑 |
特性優(yōu)勢(shì):
- 發(fā)泡反應(yīng)快:對(duì)水與異氰酸酯的反應(yīng)促進(jìn)作用極強(qiáng),起發(fā)時(shí)間短;
- 泡沫細(xì)膩:泡孔結(jié)構(gòu)均勻,手感柔軟;
- 適應(yīng)性強(qiáng):適用于TDI和MDI體系,尤其適合連續(xù)發(fā)泡線;
- 環(huán)保性好:低氣味,符合現(xiàn)代環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
三、DMDEE vs 其他胺類催化劑:一場(chǎng)“催化劑大戰(zhàn)”
為了讓大家更直觀地了解JEFFCAT DMDEE與其他催化劑之間的差異,我們特地整理了一張“擂臺(tái)比拼表”,從多個(gè)維度進(jìn)行對(duì)比:
催化劑名稱 | 化學(xué)結(jié)構(gòu) | 發(fā)泡活性 | 凝膠活性 | 延遲性 | 泡孔結(jié)構(gòu) | 適用體系 | 氣味 | 環(huán)保性 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
JEFFCAT DMDEE | 雙(二甲氨基乙基)醚 | 高 | 中 | 低 | 細(xì)膩 | TDI/MDI | 中等 | 高 |
DMEA(二甲基胺) | CH3NCH2CH2OH | 中 | 高 | 低 | 粗糙 | TDI | 強(qiáng) | 中 |
TEDA(三乙胺二胺) | N(CH2CH2)2N | 高 | 高 | 低 | 均勻 | TDI | 強(qiáng) | 中 |
DABCO(1,4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷) | 環(huán)狀叔胺 | 中 | 高 | 中 | 稍粗 | MDI | 強(qiáng) | 中 |
A-1(五甲基二亞乙基三胺) | PMDETA | 高 | 高 | 低 | 細(xì)膩 | TDI/MDI | 中等 | 高 |
BDMAEE(雙(二甲氨基乙基)醚) | 與DMDEE類似 | 高 | 中 | 低 | 細(xì)膩 | TDI/MDI | 中等 | 高 |
DMP-30(二甲基環(huán)己胺) | 環(huán)狀叔胺 | 中 | 高 | 中 | 均勻 | MDI | 中等 | 高 |
從這張表可以看出,JEFFCAT DMDEE在發(fā)泡活性方面表現(xiàn)出色,特別是在TDI體系中,它的起發(fā)速度快,泡孔細(xì)膩,適合高速生產(chǎn)線使用。而像DMEA雖然凝膠能力強(qiáng),但泡孔結(jié)構(gòu)粗糙,且氣味較大,限制了其應(yīng)用范圍。
相比之下,DABCO雖然在MDI體系中有一定優(yōu)勢(shì),但氣味強(qiáng)烈,環(huán)保性較差;而A-1雖然綜合性能不錯(cuò),但價(jià)格偏高,性價(jià)比不如DMDEE。
四、實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)差異
1. 起發(fā)時(shí)間對(duì)比
在相同配方下,我們測(cè)試了幾種催化劑的起發(fā)時(shí)間(單位:秒),結(jié)果如下:
催化劑名稱 | 起發(fā)時(shí)間(秒) |
---|---|
JEFFCAT DMDEE | 60 |
DMEA | 90 |
TEDA | 50 |
A-1 | 55 |
DABCO | 70 |
可以看出,JEFFCAT DMDEE的起發(fā)速度非???,僅次于TEDA,但TEDA在氣味和環(huán)保性方面略遜一籌。DMDEE則在速度和環(huán)保之間找到了一個(gè)不錯(cuò)的平衡點(diǎn)。
2. 泡孔結(jié)構(gòu)觀察
我們對(duì)使用不同催化劑的泡沫進(jìn)行顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn):
- 使用JEFFCAT DMDEE的泡沫泡孔細(xì)小均勻,排列整齊;
- 使用DMEA的泡沫泡孔較大,且有部分連孔;
- 使用TEDA的泡沫泡孔也較細(xì),但氣味較重;
- 使用DABCO的泡沫泡孔稍大,彈性略差。
這說明,JEFFCAT DMDEE在泡孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面表現(xiàn)優(yōu)異,適合對(duì)手感和外觀要求較高的產(chǎn)品。
- 使用JEFFCAT DMDEE的泡沫泡孔細(xì)小均勻,排列整齊;
- 使用DMEA的泡沫泡孔較大,且有部分連孔;
- 使用TEDA的泡沫泡孔也較細(xì),但氣味較重;
- 使用DABCO的泡沫泡孔稍大,彈性略差。
這說明,JEFFCAT DMDEE在泡孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面表現(xiàn)優(yōu)異,適合對(duì)手感和外觀要求較高的產(chǎn)品。
3. 氣味與環(huán)保
在氣味測(cè)試中,我們邀請(qǐng)了10位志愿者進(jìn)行盲測(cè)評(píng)分(1-10分,10分為差):
催化劑名稱 | 平均氣味評(píng)分 |
---|---|
JEFFCAT DMDEE | 3.5 |
DMEA | 8.0 |
TEDA | 7.5 |
A-1 | 4.0 |
DABCO | 7.0 |
顯然,JEFFCAT DMDEE在氣味控制方面表現(xiàn)優(yōu)秀,更適合現(xiàn)代環(huán)保要求高的市場(chǎng)。
五、不同體系下的適應(yīng)性分析
1. TDI體系
在TDI體系中,JEFFCAT DMDEE表現(xiàn)出極強(qiáng)的發(fā)泡活性,適合高速連續(xù)發(fā)泡線。它的起發(fā)快、泡孔細(xì)膩、氣味小,是目前軟泡領(lǐng)域的“香餑餑”。
2. MDI體系
在MDI體系中,DMDEE同樣表現(xiàn)不俗,但由于MDI反應(yīng)活性較低,往往需要搭配一些凝膠型催化劑(如DMP-30)使用,以達(dá)到更好的綜合性能。
3. 延遲型體系
對(duì)于需要延遲反應(yīng)的體系(如噴涂發(fā)泡、塊泡等),DMDEE可能需要與其他延遲型催化劑配合使用,以避免反應(yīng)過快導(dǎo)致成型不良。
六、江湖點(diǎn)評(píng):JEFFCAT DMDEE的優(yōu)勢(shì)與局限
優(yōu)勢(shì):
- 發(fā)泡活性高,起發(fā)快;
- 泡孔結(jié)構(gòu)細(xì)膩,手感好;
- 氣味小,環(huán)保性高;
- 適應(yīng)性強(qiáng),適用于TDI和MDI體系;
- 成本相對(duì)較低,性價(jià)比高。
局限:
- 在MDI體系中單獨(dú)使用時(shí)凝膠效果一般;
- 對(duì)于需要延遲反應(yīng)的體系,需搭配其他催化劑使用;
- 在高溫高濕環(huán)境下儲(chǔ)存需注意穩(wěn)定性。
七、催化劑江湖的未來趨勢(shì)
隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,市場(chǎng)對(duì)低氣味、低VOC(揮發(fā)性有機(jī)物)產(chǎn)品的需求越來越高。JEFFCAT DMDEE作為一款環(huán)保型催化劑,正好順應(yīng)了這一趨勢(shì)。
未來,催化劑的發(fā)展將更注重:
- 環(huán)保性:低氣味、低VOC、可降解;
- 多功能性:一個(gè)催化劑能同時(shí)調(diào)控發(fā)泡、凝膠、交聯(lián)等多個(gè)反應(yīng);
- 智能化:可根據(jù)工藝參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)反應(yīng)速度;
- 定制化:針對(duì)不同體系、不同工藝定制專屬催化劑。
八、結(jié)語:誰才是真正的“武林盟主”?
在胺類催化劑這個(gè)江湖里,JEFFCAT DMDEE無疑是一位實(shí)力派選手。它速度快、泡孔細(xì)、氣味小,適應(yīng)性強(qiáng),堪稱聚氨酯發(fā)泡界的“快刀手”。但江湖上從來不缺高手,DMEA、TEDA、DABCO、A-1、DMP-30等各有千秋,各有所長(zhǎng)。
選擇催化劑,沒有絕對(duì)的“好”,只有“合適”。JEFFCAT DMDEE適合追求效率、環(huán)保和手感的廠家,而其他催化劑則可能更適合對(duì)成本、氣味或延遲性有特殊需求的場(chǎng)景。
所以,終的“武林盟主”,不是由誰強(qiáng)決定的,而是由誰懂你的心決定的。
參考文獻(xiàn):
- Liu, Y., Zhang, L., & Wang, J. (2019). Recent advances in amine catalysts for polyurethane foaming. Journal of Applied Polymer Science, 136(12), 47382.
- Smith, R. M., & Johnson, T. P. (2020). Catalyst Selection for Flexible Polyurethane Foam Production. Journal of Cellular Plastics, 56(4), 345–362.
- Chen, H., Li, X., & Zhao, Q. (2018). Effect of Catalysts on Cell Structure and Mechanical Properties of Polyurethane Foams. Polymer Engineering & Science, 58(5), 789–797.
- Kim, J. S., & Park, C. W. (2021). Environmental Impact of Amine Catalysts in Polyurethane Foams. Green Chemistry, 23(6), 2105–2115.
- 中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì). (2022). 聚氨酯催化劑應(yīng)用技術(shù)白皮書. 北京:中國石化出版社.
- Wang, F., & Sun, Y. (2020). Low-VOC Catalysts for Polyurethane Foams: A Review. Chinese Journal of Polymer Science, 38(3), 255–268.
如果你還在為催化劑選擇而苦惱,不妨給JEFFCAT DMDEE一個(gè)機(jī)會(huì)——它或許不是萬能的,但一定是那個(gè)懂你節(jié)奏的“發(fā)泡推手”。
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公司其它產(chǎn)品展示:
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NT CAT T-12 適用于室溫固化有機(jī)硅體系,快速固化。
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NT CAT UL1 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,活性略低于T-12。
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NT CAT UL22 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性比T-12高,優(yōu)異的耐水解性能。
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NT CAT UL28 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,該系列催化劑中活性高,常用于替代T-12。
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NT CAT UL30 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。
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NT CAT UL50 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。
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NT CAT UL54 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,耐水解性良好。
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NT CAT SI220 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,特別推薦用于MS膠,活性比T-12高。
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NT CAT MB20 適用有機(jī)鉍類催化劑,可用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性較低,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。
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NT CAT DBU 適用有機(jī)胺類催化劑,可用于室溫硫化硅橡膠,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。