催化劑對異氰酸酯反應活性的影響

1、1催化劑對異氰酸酯反應活性的影響催化劑對異氰酸酯反應活性的影響催化劑能降低反應活性能，使反應速率加快，縮短反應時間，控制副反應，因此在聚氨酯的制備中常常使用催化劑。對催化劑的要求一般是：催化活性高、選擇性強。常用的催化劑為有機叔胺類及有...催化劑能降低反應活性能，使反應速率加快，縮短反應時間，控制副反應，因此在聚氨酯的制備中常常使用催化劑。對催化劑的要求一般是：催化活性高、選擇性強。常用的催化劑為有機叔胺類及有機金屬化合物。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，也能催化與水的反應，但所有催化劑對這二個反應的催化活性各不相同。一般，叔胺類催化劑對異氰酸酯與水的反應（即通常所說的“發(fā)泡反應”）的催化效率大于對異氰酸酯與羥基反應（即所謂所的“凝膠反應”）的催化效率，有機金屬類催化劑對凝膠反應的催化效率更顯著，即各催化劑都有其選擇性。2.2.1.1異氰酸酯反應的催化機理一般認為，異氰酸酯與羥基化合物反應的催化機理是，異氰酸酯或羥基化合物先與催化劑生成不穩(wěn)定的

3、絡合物，然后發(fā)生反應，生成聚氨酯。但這種絡合催化反應理論也有幾種說法，至今還不是十分清楚。一種公認的催化機理是基于異氰酸酯受親核的催化劑進攻，生成中間絡合物，再與羥基化合物反應。如二異氰酸酯與二元醇的反應機理如下：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，對于仲羥基與N

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

5、的反應會被推遲，從而使整個發(fā)泡過程有較好的脲和氨基甲酸酯反應平衡，結果產生小而均勻分散的聚脲相，提高泡沫開孔率。2.2.1.3有機金屬化合物對異氰酸酯反應的影響金屬鹽對異氰酸酯與活潑氫化合物的反應起催化作用，一些有機金屬化合物對異氰酸酯羥基化合物的催化活性可見表28。表2828各種催化劑對三種二異氰酸酯與羥基的催化活性各種催化劑對三種二異氰酸酯與羥基的催化活性凝膠時間min催化劑TDI80mXDIHDI無＞240＞240＞240三乙胺1