双吗啉基二乙基醚与其他叔胺类催化剂的协同效应及配方设计

各位朋友们，化工界的同仁们，大家下午好！

今天，我们来聊聊一个既熟悉又充满惊喜的话题——胺类催化剂。确切地说，是关于双吗啉基二乙基醚（DMDEE）以及它与其他叔胺类催化剂之间那些不得不说的“爱恨情仇”。

各位可能要问了，胺类催化剂？那不是老生常谈了吗？有什么新鲜的？

没错，胺类催化剂在聚氨酯行业，就像盐在菜肴里一样，看似普通，却决定着终的味道。DMDEE更是其中的一位“老牌劲旅”，以其优异的催化活性和良好的通用性，一直深受广大聚氨酯配方师的喜爱。但是，老牌并不意味着过时，关键在于如何玩出新花样！

DMDEE：聚氨酯催化剂界的“百搭款”

首先，让我们来认识一下今天的主角——DMDEE。想象一下，它就像一个社交达人，结构中拥有两个吗啉基团，这让它既具有叔胺的催化活性，又具有醚键的稳定性。

简单来说，DMDEE是一种叔胺类催化剂，分子式是C12H24N2O3，分子量是244.33 g/mol。它通常是无色至淡黄色的液体，具有胺的气味。

DMDEE 主要用于聚氨酯软泡、硬泡、半硬泡、CASE领域，催化活性高，用量小，特别是在软泡生产中，能赋予海绵良好的开孔效果。

产品参数：

项目	指标	测试方法
外观	无色至淡黄色液体	目测
胺值	440-460 mg KOH/g	GB/T 2895
水分	≤ 0.2%	GB/T 6283
纯度 (GC)	≥ 99.0%	气相色谱法
密度 (20°C)	1.03-1.05 g/cm³	GB/T 4472
闪点 (闭杯)	> 93°C	GB/T 261

DMDEE就像催化剂界的“百搭款”，与各种异氰酸酯和多元醇体系都表现出良好的相容性，可谓是“上得了厅堂，下得了厨房”。它主要催化的是凝胶反应（多元醇与异氰酸酯的反应），促进聚氨酯链的增长，决定着聚氨酯材料的终强度和硬度。

单丝不成线，孤木不成林：协同效应的魅力

但是，就像再优秀的演员，也需要一个好的剧本和优秀的搭档一样，DMDEE的性能发挥也离不开其他催化剂的协同作用。这就是我们今天要重点探讨的“协同效应”。

在聚氨酯发泡过程中，我们需要平衡两个关键反应：凝胶反应和发泡反应（水与异氰酸酯的反应，产生二氧化碳气体）。DMDEE主要催化凝胶反应，而其他一些叔胺，例如三乙烯二胺（TEDA），则更多地催化发泡反应。

如果只使用DMDEE，可能会导致凝胶反应过快，体系粘度迅速升高，二氧化碳气体难以充分释放，终导致泡孔结构不均匀，甚至出现塌陷。反之，如果只使用TEDA，则可能导致发泡反应过快，泡沫过早膨胀，强度不足，也容易塌陷。

因此，聪明的配方师会巧妙地将DMDEE与其他叔胺类催化剂组合使用，就像指挥一场交响乐，让不同的乐器各司其职，和谐共奏。

经典搭档：DMDEE + TEDA

DMDEE和TEDA堪称是聚氨酯催化剂界的“黄金搭档”。DMDEE负责稳固“地基”，保证聚氨酯链的正常增长；TEDA则负责“添砖加瓦”，促进二氧化碳的生成，让泡沫充分膨胀。

这种协同作用可以带来以下好处：

• 更好的泡孔结构： 通过平衡凝胶和发泡反应，可以获得更加均匀、细密的泡孔结构，提高聚氨酯材料的力学性能和隔热性能。
• 更快的固化速度： 协同催化可以加速整个反应进程，缩短生产周期，提高生产效率。
• 更宽的工艺窗口： 协同催化可以使配方对环境温度、湿度等因素的敏感性降低，从而拓宽工艺窗口，降低生产难度。

更多可能性：DMDEE与其他叔胺的组合

除了TEDA之外，DMDEE还可以与其他各种叔胺类催化剂组合使用，例如：

除了TEDA之外，DMDEE还可以与其他各种叔胺类催化剂组合使用，例如：

• N,N-二甲基环己胺（DMCHA）： 具有较高的催化活性，可以加速反应进程，尤其适合于硬泡体系。
• N,N-二甲基胺（DMEA）： 具有一定的胺醇结构，可以与异氰酸酯发生反应，引入到聚氨酯链中，从而提高材料的耐热性和耐水解性。
• 双-(2-二基乙基)醚（BDMAEE）： 开孔效果好，促进CO2气体的释放，适合软泡体系。

不同的叔胺类催化剂具有不同的催化活性、选择性和反应特性。通过巧妙地组合使用，可以根据具体的应用需求，定制出佳的催化体系，从而获得性能优异的聚氨酯材料。

配方设计：精雕细琢，方能成就精品

那么，如何进行具体的配方设计呢？这就像是一位大厨在调制一道美味佳肴，需要充分了解各种食材的特性，并根据不同的口味需求，进行精确的搭配。

以下是一些配方设计的原则和技巧：

1. 明确应用需求： 首先要明确聚氨酯材料的具体应用，例如是软泡、硬泡、弹性体还是涂料，以及对材料的力学性能、耐热性能、耐候性能等方面的具体要求。

2. 选择合适的多元醇和异氰酸酯： 多元醇和异氰酸酯是聚氨酯材料的基础，它们的选择直接决定了材料的终性能。

3. 选择合适的催化剂组合： 根据多元醇和异氰酸酯的类型、反应活性以及应用需求，选择合适的催化剂组合。一般来说，DMDEE可以作为主催化剂，与其他叔胺类催化剂协同使用，以平衡凝胶和发泡反应。

4. 精确控制催化剂用量： 催化剂的用量对反应速率和材料性能有着重要影响。用量过少，反应速度慢，材料性能差；用量过多，容易引起副反应，导致材料性能下降。因此，需要通过实验摸索，找到佳的催化剂用量。

5. 添加必要的助剂： 除了催化剂之外，还需要添加一些必要的助剂，例如匀泡剂、阻燃剂、稳定剂等，以改善材料的加工性能和使用性能。

配方实例（仅供参考）：

软泡配方：

组分	用量 (份)
多元醇	100
水	3.5
硅油	1.0
DMDEE	0.15
TEDA	0.05
异氰酸酯	根据NCO指数计算

硬泡配方：

组分	用量 (份)
多元醇	100
环戊烷	15
硅油	1.5
DMDEE	0.8
DMCHA	0.5
异氰酸酯	根据NCO指数计算

注意事项：

• 以上配方仅为示例，具体用量需要根据实际情况进行调整。
• 在进行配方设计时，需要充分考虑各种因素的影响，例如原材料的特性、生产工艺、环境条件等。
• 在进行配方调整时，建议从小试开始，逐步放大，并进行充分的性能测试，以确保终产品的质量。

展望未来：创新永无止境

各位朋友们，聚氨酯行业是一个充满创新和机遇的领域。随着新材料、新技术的不断涌现，我们对胺类催化剂的认识也将不断深入。

未来，我们可以期待：

• 新型胺类催化剂的开发： 具有更高活性、更高选择性、更低毒性的新型胺类催化剂将不断涌现，为聚氨酯材料的性能提升带来新的可能。
• 催化剂复配技术的优化： 通过计算机模拟、人工智能等技术，可以更加精确地预测和优化催化剂的复配效果，从而实现聚氨酯材料的性能定制化。
• 胺类催化剂在更多领域的应用： 除了传统的聚氨酯领域，胺类催化剂还可以在涂料、胶粘剂、电子化学品等领域发挥重要作用，为这些行业的发展注入新的活力。

总而言之，DMDEE以及它与其他叔胺类催化剂的协同效应，是聚氨酯化学中一个充满魅力和挑战的课题。只有不断学习、不断探索、不断创新，我们才能在这个领域取得更大的成就。

后，感谢大家的聆听！希望今天的分享能对大家有所启发。如果大家有任何问题，欢迎随时提问。让我们一起携手，共同推动聚氨酯行业的发展！

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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。