催化劑對(duì)異氰酸酯反應(yīng)活性的影響

1、1催化劑對(duì)異氰酸酯反應(yīng)活性的影響催化劑對(duì)異氰酸酯反應(yīng)活性的影響催化劑能降低反應(yīng)活性能，使反應(yīng)速率加快，縮短反應(yīng)時(shí)間，控制副反應(yīng)，因此在聚氨酯的制備中常常使用催化劑。對(duì)催化劑的要求一般是：催化活性高、選擇性強(qiáng)。常用的催化劑為有機(jī)叔胺類及有...催化劑能降低反應(yīng)活性能，使反應(yīng)速率加快，縮短反應(yīng)時(shí)間，控制副反應(yīng)，因此在聚氨酯的制備中常常使用催化劑。對(duì)催化劑的要求一般是：催化活性高、選擇性強(qiáng)。常用的催化劑為有機(jī)叔胺類及有機(jī)金屬化合物。聚氨酯合成

2、中所采用的催化劑，都是既能催化與羥基的反應(yīng)，也能催化與水的反應(yīng)，但所有催化劑對(duì)這二個(gè)反應(yīng)的催化活性各不相同。一般，叔胺類催化劑對(duì)異氰酸酯與水的反應(yīng)（即通常所說的“發(fā)泡反應(yīng)”）的催化效率大于對(duì)異氰酸酯與羥基反應(yīng)（即所謂所的“凝膠反應(yīng)”）的催化效率，有機(jī)金屬類催化劑對(duì)凝膠反應(yīng)的催化效率更顯著，即各催化劑都有其選擇性。2.2.1.1異氰酸酯反應(yīng)的催化機(jī)理一般認(rèn)為，異氰酸酯與羥基化合物反應(yīng)的催化機(jī)理是，異氰酸酯或羥基化合物先與催化劑生成不穩(wěn)定的

3、絡(luò)合物，然后發(fā)生反應(yīng)，生成聚氨酯。但這種絡(luò)合催化反應(yīng)理論也有幾種說法，至今還不是十分清楚。一種公認(rèn)的催化機(jī)理是基于異氰酸酯受親核的催化劑進(jìn)攻，生成中間絡(luò)合物，再與羥基化合物反應(yīng)。如二異氰酸酯與二元醇的反應(yīng)機(jī)理如下：3叔胺催化劑K1E1K2E2K3E3K3K1K3K2TEDAL332.2926.723.920.35.2927.72.310.22F21.1831.210.128.62.3131.21.960.23由表27可見，對(duì)于仲羥基與N

4、CO的反應(yīng)，在這兩種叔胺催化劑存在下，脲的生成反應(yīng)都比氨基甲酸酯的生成反應(yīng)快得多，這從K3與K1之比可看出。在聚氨酯軟泡制備中，表現(xiàn)為聚脲生成和結(jié)合成相區(qū)迅速，而使泡沫易于開孔。對(duì)于伯羥基水異氰酸酯反應(yīng)體系，L33對(duì)氨基甲酸酯生成反應(yīng)的催化作用較高，初始反應(yīng)粘度顯著增加，結(jié)果干擾聚脲相成長，影響泡沫開孔；而F2對(duì)氨基甲酸酯的生成反應(yīng)的催化作用小于L33，使得粘度增加相對(duì)較慢。并且使用F2催化劑，反應(yīng)活化能比較高，意味著反應(yīng)早期和中期階段

5、的反應(yīng)會(huì)被推遲，從而使整個(gè)發(fā)泡過程有較好的脲和氨基甲酸酯反應(yīng)平衡，結(jié)果產(chǎn)生小而均勻分散的聚脲相，提高泡沫開孔率。2.2.1.3有機(jī)金屬化合物對(duì)異氰酸酯反應(yīng)的影響金屬鹽對(duì)異氰酸酯與活潑氫化合物的反應(yīng)起催化作用，一些有機(jī)金屬化合物對(duì)異氰酸酯羥基化合物的催化活性可見表28。表2828各種催化劑對(duì)三種二異氰酸酯與羥基的催化活性各種催化劑對(duì)三種二異氰酸酯與羥基的催化活性凝膠時(shí)間min催化劑TDI80mXDIHDI無＞240＞240＞240三乙胺1