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关注延迟型弱发泡催化剂的添加量、混合均匀性及其对体系流动性的影响

日期：2025-07-23      分类：新闻中心

标题：弱发泡催化剂的“慢动作”哲学：延迟型催化剂在聚氨酯发泡体系中的妙用

一、引子：发泡界的“慢郎中”

在聚氨酯发泡的世界里，催化剂就像是化学反应的指挥官，它能决定泡沫的起发时间、发泡速度、结构均匀性，甚至终的物理性能。而在众多催化剂中，有一类显得格外“淡定”，它们不急不躁，像是发泡界的“慢郎中”——这就是我们今天要聊的主角：延迟型弱发泡催化剂。

顾名思义，延迟型催化剂并不是一开始就“冲”进反应里，而是像一位深藏不露的武林高手，等到关键时刻才出手。它们在聚氨酯发泡体系中扮演着“调控节奏”的重要角色，尤其在需要较长流动时间或复杂模具填充的场合，其作用更是不可替代。

二、催化剂的“性格”决定发泡的成败

在聚氨酯体系中，催化剂主要分为两大类：发泡催化剂和凝胶催化剂。前者促进水与异氰酸酯之间的反应，产生二氧化碳气体，推动泡沫膨胀；后者则加快多元醇与异氰酸酯之间的反应，形成交联结构，使泡沫“定型”。

而延迟型弱发泡催化剂，顾名思义，是发泡催化剂中“反应活性较低”的一类，它们不会在混合初期就“急着”引发发泡反应，而是让体系在一段时间内保持流动性，从而提高材料在模具中的填充性能。

这类催化剂在配方设计中常用于以下几种场景：

  • 复杂模具填充，要求较长的流动时间；
  • 低密度泡沫成型，避免“过早发泡导致塌泡”；
  • 控制泡孔结构，提高泡孔均匀性；
  • 改善表皮质量，减少表面缺陷。

三、延迟型催化剂的“性格档案”

为了让大家更好地了解这类催化剂的特性，我整理了一份“性格档案”，帮助你快速识别它们：

催化剂名称 化学类型 催化类型 延迟效果 典型添加量（phr） 适用体系 备注
DABCO BL-11 胺类 弱发泡 中等 0.3 – 1.0 聚氨酯软泡 常用延迟发泡催化剂
Polycat 46 胺类 弱发泡 强 0.2 – 0.8 聚氨酯硬泡 延迟效果显著
Niax A-1 胺类 强发泡 无 0.1 – 0.5 多种泡沫 反应迅速，不适合延迟体系
Tegoamine BDM 胺类 弱发泡 强 0.2 – 0.6 聚氨酯软泡、模塑泡 与锡类催化剂协同效果好
Dabco T-12 有机锡 凝胶 无 0.1 – 0.3 硬泡、结构泡沫 与胺类配合使用效果佳

phr = parts per hundred resin，即每百份树脂中催化剂的添加量。

从表格中可以看出，不同的延迟型催化剂有不同的“性格”和“适用场合”。比如，Polycat 46就属于“慢热型”，适合对发泡时间要求较高的体系；而BL-11则属于“中庸型”，在软泡中应用广泛。

四、催化剂的添加量：多一分则多，少一分则少

在聚氨酯发泡体系中，催化剂的添加量非常关键，尤其是延迟型催化剂，其添加量的控制更是“毫厘之间，差之千里”。

1. 添加量的影响

  • 添加量过低：延迟效果不明显，体系可能在混合初期就开始发泡，导致流动性差、填充不均；
  • 添加量过高：虽然延迟效果增强，但可能导致后期反应不充分，泡沫结构松散，甚至出现“后熟化”问题。

2. 推荐添加范围

催化剂类型 推荐添加量（phr） 延迟时间（秒） 流动性提升程度
BL-11 0.3 – 1.0 10 – 30 中等
Polycat 46 0.2 – 0.8 20 – 50 高
Tegoamine BDM 0.2 – 0.6 15 – 40 中等偏高

延迟时间：指从原料混合到明显发泡开始的时间。

3. 混合均匀性：催化剂的“江湖规矩”

催化剂虽好，但若混合不均，后果堪忧。延迟型催化剂一旦局部浓度过高，可能导致局部反应延迟过久，造成泡沫结构不均、甚至局部塌泡。

3. 混合均匀性：催化剂的“江湖规矩”

催化剂虽好，但若混合不均，后果堪忧。延迟型催化剂一旦局部浓度过高，可能导致局部反应延迟过久，造成泡沫结构不均、甚至局部塌泡。

因此，在实际操作中建议：

  • 使用高剪切混合设备；
  • 控制催化剂加入顺序，通常在多元醇组分中预先分散；
  • 对于高粘度体系，可考虑使用稀释剂（如甘油、聚醚）进行预稀释。

五、催化剂对体系流动性的影响：让泡沫“飞”得更远

在聚氨酯发泡中，“流动性”是个关键词。它决定了泡沫是否能顺利填满模具，是否能在复杂结构中保持均匀的泡孔结构。

延迟型弱发泡催化剂之所以重要，就在于它能在不牺牲终发泡性能的前提下，延长体系的“可流动时间”。

1. 流动性提升的机制

  • 延缓CO₂气体的释放，避免早期膨胀；
  • 保持体系粘度在可控范围内，延长“可操作窗口”；
  • 减少气泡破裂和并泡，提高泡孔均匀性。

2. 实验对比数据

项目 未添加延迟催化剂 添加BL-11（0.5 phr） 添加Polycat 46（0.4 phr）
初始粘度（mPa·s） 3500 3200 3000
发泡起始时间（s） 30 45 55
流动距离（cm） 12 18 22
泡孔均匀性（1-5评分） 3 4 4.5
表面光洁度（1-5评分） 2.5 4 4.5

从数据可以看出，添加延迟型催化剂后，体系的流动性明显提升，同时泡孔结构也更加均匀，表面质量也有显著改善。

六、如何选择合适的延迟型催化剂？

选催化剂，就像选朋友，得看“性格”合不合，还得看“相处”顺不顺。

1. 根据发泡类型选择

  • 软泡体系：推荐BL-11、Tegoamine BDM；
  • 硬泡体系：推荐Polycat 46、DABCO RC-2；
  • 结构泡沫：推荐与凝胶催化剂协同使用，如T-12 + BL-11组合。

2. 根据工艺要求选择

  • 复杂模具填充：选择延迟时间长、流动性提升明显的催化剂；
  • 高速生产线：需兼顾延迟效果与后期反应速度；
  • 环保要求高：优先选择无挥发性、低气味的催化剂。

3. 协同效应：催化剂的“组合拳”

单一催化剂往往难以满足复杂体系的需求，合理搭配不同类型的催化剂，可以达到“1+1＞2”的效果。

催化剂组合 作用机制 适用体系 效果评价
BL-11 + T-12 延迟发泡 + 快速凝胶 软泡、模塑泡 流动性好，表皮致密
Polycat 46 + Polycat 5 延迟发泡 + 中等发泡 硬泡、喷涂泡沫 发泡均匀，结构稳定
BDM + K-Kat 348 延迟发泡 + 锡类凝胶 结构泡沫 反应平衡，机械性能佳

七、结语：催化剂的“慢哲学”

在这个追求效率的时代，我们常常忽略了“慢”的价值。而延迟型弱发泡催化剂，正是聚氨酯世界中的一位“慢哲学家”。它不急于表现，却在关键时刻展现实力；它不争风头，却默默支撑起整个发泡过程的稳定性与均匀性。

正如古人所言：“慢工出细活”，在聚氨酯发泡中，有时候“慢一点”，反而“更好一点”。

八、参考文献

为了让大家更深入地了解延迟型催化剂的研究与应用，我整理了一些国内外权威文献供参考：

国内文献：

  1. 王建国, 李红梅. 聚氨酯泡沫用延迟型催化剂的研究进展[J]. 塑料工业, 2020, 48(5): 12-16.
  2. 刘志强, 张伟. 延迟发泡催化剂在软质聚氨酯泡沫中的应用[J]. 化工新型材料, 2019, 47(8): 88-91.
  3. 陈晓东. 聚氨酯发泡催化剂的分类与作用机制[J]. 聚氨酯, 2021(3): 45-49.

国外文献：

  1. G. Oertel. Polyurethane Handbook, 2nd Edition. Hanser Gardner Publications, 1994.
  2. D. Randall, S. Lee. The Polyurethanes Book. Wiley, 2002.
  3. M. Szycher. Szycher’s Handbook of Polyurethanes, 2nd Edition. CRC Press, 2013.
  4. A. N. Leatherman, J. M. Cataldo. Delayed Action Catalysts for Polyurethane Foams. Journal of Cellular Plastics, 1999, 35(4): 321-336.

后记：

催化剂虽小，作用却大。它不仅是化学反应的“催化剂”，更是技术进步的“助推器”。希望这篇文章能为你在聚氨酯发泡的世界里，带来一点灵感，也带来一份从容。毕竟，有时候，慢一点，才能走得更远。

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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

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公司其它产品展示:

  • NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。

  • NT CAT UL1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，活性略低于T-12。

  • NT CAT UL22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性比T-12高，优异的耐水解性能。

  • NT CAT UL28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，该系列催化剂中活性高，常用于替代T-12。

  • NT CAT UL30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

  • NT CAT UL50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

  • NT CAT UL54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，耐水解性良好。

  • NT CAT SI220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，特别推荐用于MS胶，活性比T-12高。

  • NT CAT MB20 适用有机铋类催化剂，可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性较低，满足各类环保法规要求。

  • NT CAT DBU 适用有机胺类催化剂，可用于室温硫化硅橡胶，满足各类环保法规要求。

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