前言：

 對于聚氨酯泡沫塑料的制備，一般需要面臨三種反應：異氰酸酯-羥基反應、異氰酸酯-水反應，異氰酸酯-異氰酸酯反應。因此需要不同類型，不同功效的催化劑來滿足不同的需求。

 聚氨酯催化劑從類別上一般分為叔胺催化劑和金屬催化劑，而叔胺催化劑是最廣泛用于制造聚氨酯泡沫的催化劑，根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為脂肪族叔胺如：雙(二甲胺基乙基)醚BDMAEE，芳族/脂環(huán)族叔胺如N-甲基嗎啉NEM和雜環(huán)叔胺三乙烯二胺TEDA

 作用：

 叔胺催化劑具有反應選擇性：促進異氰酸酯與水的反應，通常被認為是發(fā)泡催化劑；促進異氰酸酯與多元醇反應的叔胺通常被認為是凝膠催化劑。但大多數(shù)發(fā)泡型叔胺催化劑對凝膠反應也有所貢獻，凝膠型叔胺催化劑同時對發(fā)泡反應也有貢獻。 

 可以選擇一種或多種類型的叔胺催化劑，通過用量來滿足工藝要求，例如乳白時間，上升曲線，凝膠時間甚至表皮的熟化。在聚氨酯泡沫體系中，為了平衡凝膠和發(fā)泡反應而使用了各種胺的組合，以便可以適當?shù)乜刂瓢l(fā)泡過程。

 介紹：

 凝膠催化劑：三乙烯二胺TEDA

 在早期兩步法（預聚體法）生產(chǎn)聚氨酯軟質(zhì)泡沫，因先要制備異氰酸酯封端的氨基甲酸酯預聚物，再與水進行發(fā)泡反應，過程難以控制。自DABCO 1，4-二氮雜雙環(huán)[2,2,2]辛烷（也稱三乙烯二胺TEDA）發(fā)明問世以來，作為獨特的催化劑配合有機硅表面活性劑，通過一步法代替預聚物工藝。這些原材料的首次出現(xiàn)使聚氨酯泡沫行業(yè)有了長足的發(fā)展。詳見文章：《科普第一課-聚氨酯是什么材料》。

 三乙烯二胺TEDA加快了仲OH基團與NCO基團的反應，在反應的適當平衡下加速鏈增長和二氧化碳的釋放，消除了費時的預聚物制備從而進入一步法時代。 

 由于初期三乙烯二胺TEDA相對較高的成本，開發(fā)出其他催化劑的組合，如胺錫復合型催化劑。但因技術(shù)的進步且已國產(chǎn)化，三乙烯二胺TEDA成為聚氨酯行業(yè)標準凝膠催化劑的標桿。 

 發(fā)泡催化劑：雙(二甲胺基乙基)醚BDMAEE 

 在模塑高回彈和軟質(zhì)塊狀配方中，通常將雙（二甲基氨基乙基）醚BDMAEE用作發(fā)泡催化劑。由于其化學結(jié)構(gòu)具有高堿性，與水可以絡合，強烈促進異氰酸酯與水的反應，產(chǎn)生大量二氧化碳氣體，可使泡沫密度降低。 

 雙（二甲基氨基乙基）醚BDMAEE因發(fā)泡催化活性高，可提高聚氨酯發(fā)泡的前期反應時間，改善流動性。雙（二甲基氨基乙基）醚BDMAEE用于控制產(chǎn)生氣體的反應的功效（發(fā)泡反應）約占80%，用于控制凝膠反應的功效（凝膠反應）約占20%。絕大多數(shù)泡沫配方將BDMAEE與眾所周知的凝膠催化劑三亞乙基二胺TEDA結(jié)合使用以平衡發(fā)泡反應。 

 發(fā)展： 

 低氣味的需求：

 一些叔胺催化劑會給泡沫留下殘留的氣味，這是由于殘留在泡沫結(jié)構(gòu)中的叔胺催化劑蒸發(fā)并釋放出胺味，這可能會限制它們在汽車內(nèi)飾、床上用品和軟墊家具等應用中的使用。許多催化劑供應商已經(jīng)引入了含有異氰酸酯反應性基團的催化劑，以幫助將分子結(jié)合到聚合物網(wǎng)絡中，但通常會降低叔胺催化劑的催化效率。

 延遲催化劑： 

 為了追求更好的模內(nèi)流動性和更快的固化的需求，以及在雙硬度發(fā)泡工藝中平衡泡沫反應性的需求，導致了延遲作用催化劑的開發(fā)。

 總結(jié)： 

 叔胺催化劑是制備聚氨酯泡沫最廣泛的催化劑，催化活性取決于它的結(jié)構(gòu)和堿性。 

 叔胺的選擇會影響泡沫性能如物理性能參數(shù)、回彈率、開/閉孔，表面固化等。太強的發(fā)泡催化劑/較高的發(fā)泡催化劑用量會導致泡沫塌陷，而太強的凝膠催化劑/較高的凝膠催化劑用量會導致閉孔泡沫，從而導致收縮。

凝膠和發(fā)泡反應只有良好的平衡，才能形成開孔，性能良好的泡沫。