聚氨酯制品：如何减少聚氨酯制品中的气泡

聚氨酯制品：近期有很多客户跟我说产品气泡太多，希望通过调整催化剂来解决问题。让我们借此机会胡说八道，看看如何减少聚氨酯制品(以下简称粘合剂/涂料/弹性体)中的气泡。

PU产品中气泡的来源主要有三种:原料搅拌并引入空气；凝固过程当中溶剂挥发；副作用。

前两者可以通过工艺调整进行改进，这里暂不讨论。我们主要来看看如何减少副反应引起的过多气泡。

水作为聚氨酯泡沫中较重要、较早的发泡剂，与异氰酸酯反应生成二氧化碳气体和脲基。然而，大多数聚氨酯制品(除了湿凝固)，异氰酸酯和水之间的反应作为副反应存在，不受欢迎。系统中的水分不仅是气泡的问题，还有大量尿素基团的出现，会直接影响产品的手感和性能。抑制这种副反应简单直接的方法就是去水。无论通过减压脱水、添加除水剂、改善施工环境，都可以取得良好的效果。

另一个直接有效的方法是挑选合适的催化剂。

随着聚氨酯工业的快速发展，催化剂的贡献越来越大。目前，用于聚氨酯制品材料合成的催化剂有200多种。基本上可以分为两类:叔胺及其盐催化剂；金属烷基化合物。前者主要包括三乙烯二胺、二甲基乙醇胺、DMDEE等。后者主要包括二月桂酸二丁基锡、羧酸铋、辛酸亚锡等。使用原则不仅要根据催化剂的催化活性，还要考虑催化的挑选性、化学毒性、与其他原料的相容性、价格、稳定性等。

叔胺作为聚氨酯制品催化剂中应用较广泛的分支，具有强碱性和高活性，能快速催化异氰酸酯与羟基反应，也能催化异氰酸酯与水反应生成二氧化碳。它们广泛用于生产各种聚氨酯泡沫和制备许多微孔弹性体。三亚乙基二胺是具代表性的一种。由于是固体，使用不方便，国内厂家通常用乙二醇(EG/DEG/DPG)稀释至33%浓度溶液，俗称A-33。作为一种广泛使用的叔胺催化剂，除了在泡沫领域，它还在聚氨酯胶黏剂/涂料/微孔弹性体等方面发挥重要作用。但我们不可忽视的是，如果简单粗暴地将聚氨酯制品反应归类为发泡反应和凝胶反应，三亚乙基二胺催化异氰酸酯-水反应的效率将占总效率的60%左右，即具有很强的催化发泡作用。

更有甚者，8154、C-225等延迟型叔胺催化剂多为有机酸封闭的季铵盐。为了避免羧基与异氰酸酯反应生成CO2，应更加注意挑选。

在有机金属方面，铅、锡、汞、铋、锰、锌、铜、钛等烷基化合物在聚氨酯体系中都有一定的催化作用。然而，自1956年发现有机锡催化剂对羟基和异氰酸酯具有很强的催化作用，并能有效促进分子链的增长以来，有机锡催化剂作为聚氨酯工业中较重要的有机金属催化剂的地位几乎没有动摇过。有机锡催化剂对羟基和异氰酸酯的挑选性高，副反应少，因此在泡沫、粘合剂、弹性体、涂料、密封剂等领域有一席之地。

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