各位朋友們，各位同行，下午好！

我是今天的主講人，來自化工研究院的李工。今天咱們聊點啥呢？就聊聊咱們化工界的小精靈，工業(yè)界的萬金油——聚氨酯，以及那些能讓它“脫胎換骨”，“身價倍增”的神奇添加劑。

提起聚氨酯，各位肯定不陌生，它就像個千變?nèi)f化的變形金剛，在生活的方方面面都能找到它的身影。從你腳下的鞋底，到你睡的床墊；從汽車的內(nèi)飾，到建筑的保溫層；甚至你身上穿的彈性纖維，都可能隱藏著它的“倩影”。聚氨酯的應用之廣，簡直可以用“無處不在，無所不能”來形容。

但是，各位有沒有想過，為啥聚氨酯這么受歡迎呢？僅僅是因為它便宜嗎？當然不是！更重要的是，它具有可設計的性能。我們可以根據(jù)不同的需求，通過調(diào)整配方、改變工藝，或者添加各種“秘密武器”——也就是我們今天的主角：聚氨酯添加劑，來賦予聚氨酯制品各種各樣的優(yōu)異性能。

今天，咱們就來扒一扒這些神奇的添加劑，看看它們是如何“妙手回春”，讓聚氨酯變得更強大，更耐用，更符合咱們的需求的。

一、聚氨酯：天生麗質(zhì)，更需后天雕琢

聚氨酯，從化學的角度來說，它是一種含有重復氨基甲酸酯鏈段（-nhcoo-）的高分子化合物。它的誕生，要歸功于德國化學家奧托·拜耳（otto bayer），他在上世紀30年代發(fā)現(xiàn)了異氰酸酯和多元醇的聚合反應，從此開啟了聚氨酯的傳奇之旅。

聚氨酯的優(yōu)點，那可真是一籮筐都裝不下：

• 性能多樣： 可以做成硬質(zhì)泡沫、軟質(zhì)泡沫、彈性體、涂料、膠粘劑等等，軟硬皆可，伸縮自如。
• 耐磨性好： 像汽車輪胎、鞋底這些需要經(jīng)?！皰侇^露面”的場合，聚氨酯都能hold住。
• 彈性優(yōu)異： 具有良好的回彈性，像床墊、沙發(fā)這些需要提供舒適支撐的，聚氨酯是不二之選。
• 耐化學腐蝕： 不怕油，不怕溶劑，在惡劣環(huán)境下也能堅守崗位。
• 粘接性強： 能夠與多種材料牢固粘接，是“膠界”的扛把子。

但是，各位別忘了，金無足赤，人無完人。聚氨酯也不是完美的，它也有一些“小缺點”，比如：

• 耐熱性不足： 在高溫環(huán)境下容易分解老化，影響使用壽命。
• 耐水解性較差： 長期接觸水汽容易發(fā)生水解，導致性能下降。
• 某些品種易燃： 存在一定的安全隱患。
• 力學性能有待提升： 在某些特殊應用場合，需要進一步提高其強度、韌性等。

正所謂“人靠衣裝，佛靠金裝”，聚氨酯要想充分發(fā)揮其潛力，克服自身的不足，就離不開各種添加劑的“鼎力相助”。這些添加劑，就像是聚氨酯的“營養(yǎng)師”和“化妝師”，能夠從各個方面改善它的性能，讓它變得更加完美。

二、添加劑：化腐朽為神奇的魔法師

聚氨酯添加劑的種類繁多，功能各異，就像一個“百寶箱”，里面裝著各種各樣的“寶貝”。 按照功能來劃分，我們可以將它們大致分為以下幾類：

1. 物理性能增強劑： 提升聚氨酯制品的強度、韌性、耐磨性、耐熱性等物理性能。
2. 化學性能穩(wěn)定劑： 提高聚氨酯制品的耐水解性、耐氧化性、耐紫外線性等化學穩(wěn)定性。
3. 阻燃劑： 賦予聚氨酯制品阻燃性能，提高其安全性。
4. 發(fā)泡劑： 用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫，調(diào)節(jié)泡沫的密度和孔結(jié)構(gòu)。
5. 催化劑： 加速聚氨酯的反應速率，縮短生產(chǎn)周期。
6. 著色劑： 使聚氨酯制品具有各種各樣的顏色，滿足不同的審美需求。
7. 其他助劑： 如脫模劑、抗靜電劑、抗菌劑等，賦予聚氨酯制品一些特殊的功能。

下面，我們就來重點介紹幾種常用的、效果顯著的聚氨酯添加劑：

• 1. 物理性能增強劑：

這類添加劑就像是“大力丸”，能夠顯著提高聚氨酯制品的強度、韌性、耐磨性等物理性能。常見的有：

• 納米填料： 如納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米黏土等。這些納米級的“小不點”，能夠均勻分散在聚氨酯基體中，形成“納米增強”效應，就像在混凝土中加入鋼筋一樣，顯著提高聚氨酯的力學性能。

產(chǎn)品名稱	主要成分	粒徑 (nm)	典型添加量 (%)	作用
納米二氧化硅	sio2	10-30	0.5-3	提高強度、耐磨性、耐熱性
納米碳酸鈣	caco3	20-50	1-5	提高強度、降低成本
納米黏土	改性蒙脫土	1-10	0.2-2	提高強度、阻氣性

• 纖維增強劑： 如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等。這些纖維就像是“骨架”，能夠承受較大的拉伸力，提高聚氨酯的拉伸強度和模量。

產(chǎn)品名稱	主要成分	纖維直徑 (μm)	纖維長度 (mm)	典型添加量 (%)	作用
短切玻璃纖維	sio2	10-15	3-6	5-20	提高拉伸強度、模量、耐熱性
碳纖維	c	5-10	3-6	3-10	提高拉伸強度、模量、導電性

• 2. 化學性能穩(wěn)定劑：

這類添加劑就像是“保護傘”，能夠保護聚氨酯免受水解、氧化、紫外線等外界因素的侵蝕，延長其使用壽命。常見的有：

• 納米填料： 如納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米黏土等。這些納米級的“小不點”，能夠均勻分散在聚氨酯基體中，形成“納米增強”效應，就像在混凝土中加入鋼筋一樣，顯著提高聚氨酯的力學性能。

產(chǎn)品名稱	主要成分	粒徑 (nm)	典型添加量 (%)	作用
納米二氧化硅	sio2	10-30	0.5-3	提高強度、耐磨性、耐熱性
納米碳酸鈣	caco3	20-50	1-5	提高強度、降低成本
納米黏土	改性蒙脫土	1-10	0.2-2	提高強度、阻氣性

• 纖維增強劑： 如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等。這些纖維就像是“骨架”，能夠承受較大的拉伸力，提高聚氨酯的拉伸強度和模量。

產(chǎn)品名稱	主要成分	纖維直徑 (μm)	纖維長度 (mm)	典型添加量 (%)	作用
短切玻璃纖維	sio2	10-15	3-6	5-20	提高拉伸強度、模量、耐熱性
碳纖維	c	5-10	3-6	3-10	提高拉伸強度、模量、導電性

• 2. 化學性能穩(wěn)定劑：

這類添加劑就像是“保護傘”，能夠保護聚氨酯免受水解、氧化、紫外線等外界因素的侵蝕，延長其使用壽命。常見的有：

• 抗水解劑： 如碳化二亞胺類、環(huán)氧類化合物等。這些“衛(wèi)士”能夠與水分子發(fā)生反應，阻止水分子與聚氨酯酯鍵的接觸，從而延緩水解的發(fā)生。

產(chǎn)品名稱	主要成分	典型添加量 (%)	作用
聚碳化二亞胺	多元碳化二亞胺聚合物	0.5-2	提高耐水解性
環(huán)氧樹脂	雙酚a型環(huán)氧樹脂	1-3	提高耐水解性

• 抗氧劑： 如受阻酚類、亞磷酸酯類化合物等。這些“清道夫”能夠捕捉自由基，阻止聚氨酯的氧化降解。

產(chǎn)品名稱	主要成分	典型添加量 (%)	作用
受阻酚類抗氧劑	2,6-二叔丁基苯酚	0.1-0.5	提高耐氧化性
亞磷酸酯類抗氧劑	亞磷酸三苯酯	0.1-0.3	提高耐氧化性

• 紫外線吸收劑： 如苯并三唑類、二苯甲酮類化合物等。這些“遮陽傘”能夠吸收紫外線，阻止紫外線對聚氨酯的破壞。

產(chǎn)品名稱	主要成分	典型添加量 (%)	作用
苯并三唑類紫外線吸收劑	羥基苯并三唑	0.2-0.5	提高耐紫外線性
二苯甲酮類紫外線吸收劑	羥基二苯甲酮	0.2-0.5	提高耐紫外線性

• 3. 阻燃劑：

這類添加劑就像是“消防員”，能夠賦予聚氨酯制品阻燃性能，降低火災發(fā)生的風險。常見的有：

• 鹵系阻燃劑： 如溴系阻燃劑、氯系阻燃劑等。這些“滅火器”能夠釋放出鹵素自由基，中斷燃燒的鏈式反應。但是，鹵系阻燃劑在燃燒過程中會產(chǎn)生有毒有害氣體，對環(huán)境和人體健康造成威脅，因此使用受到限制。

產(chǎn)品名稱	主要成分	典型添加量 (%)	作用	注意事項
十溴二苯醚	溴代芳香族	5-15	提高阻燃性	存在環(huán)境問題

• 磷系阻燃劑： 如磷酸酯類、磷酸銨類化合物等。這些“滅火器”能夠形成保護層，阻止燃燒的進行。磷系阻燃劑相對環(huán)保，是目前研究的熱點。

產(chǎn)品名稱	主要成分	典型添加量 (%)	作用	環(huán)保性
磷酸三乙酯	磷酸酯	5-15	提高阻燃性	相對環(huán)保
聚磷酸銨	聚磷酸銨	10-20	提高阻燃性	相對環(huán)保

• 無機阻燃劑： 如氫氧化鋁、氫氧化鎂等。這些“滅火器”能夠吸收熱量，釋放水蒸汽，稀釋可燃氣體，降低燃燒溫度。無機阻燃劑無毒無害，是未來的發(fā)展趨勢。

產(chǎn)品名稱	主要成分	典型添加量 (%)	作用	環(huán)保性
氫氧化鋁	al(oh)3	20-40	提高阻燃性	無毒無害
氫氧化鎂	mg(oh)2	20-40	提高阻燃性	無毒無害

三、添加劑的選擇與應用：一門精密的藝術

選擇合適的聚氨酯添加劑，并將其正確應用到生產(chǎn)過程中，是一門精密的藝術。我們需要綜合考慮以下因素：

• 聚氨酯的類型： 不同的聚氨酯類型，其適用添加劑也不同。
• 制品的用途： 不同的用途，對聚氨酯的性能要求也不同。
• 添加劑的性能： 不同的添加劑，其性能特點也不同。
• 添加劑的成本： 不同的添加劑，其價格也不同。
• 添加劑的環(huán)保性： 盡量選擇環(huán)保型的添加劑。

在實際應用中，我們需要進行大量的實驗和測試，才能找到佳的添加劑配方。就像一個廚師一樣，需要不斷地嘗試和調(diào)整，才能做出美味佳肴。

四、聚氨酯添加劑：未來發(fā)展的新方向

隨著科技的不斷進步，聚氨酯添加劑也在不斷發(fā)展。未來的發(fā)展方向主要集中在以下幾個方面：

• 高性能化： 開發(fā)出性能更優(yōu)異的添加劑，進一步提高聚氨酯制品的物理機械性能和耐久性。
• 功能化： 開發(fā)出具有特殊功能的添加劑，如自修復添加劑、抗菌添加劑、導電添加劑等，拓展聚氨酯的應用領域。
• 環(huán)保化： 開發(fā)出更加環(huán)保的添加劑，減少對環(huán)境和人體健康的影響。
• 智能化： 開發(fā)出智能型添加劑，能夠根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)節(jié)聚氨酯的性能。

可以預見，未來的聚氨酯添加劑將會更加智能化、高性能化、環(huán)保化，為聚氨酯的應用帶來更多的可能性。

五、總結(jié)：讓聚氨酯“更上一層樓”

各位朋友，今天我們一起探討了聚氨酯添加劑這個話題。希望通過今天的講解，大家能夠?qū)郯滨ヌ砑觿┯幸粋€更深入的了解。

聚氨酯，本身就是一種優(yōu)秀的材料。而各種各樣的添加劑，就像是它的翅膀，能夠讓它飛得更高，走得更遠。

在未來的發(fā)展中，讓我們一起努力，不斷創(chuàng)新，開發(fā)出更多、更好的聚氨酯添加劑，讓聚氨酯這種“萬金油”材料，在各行各業(yè)發(fā)揮更大的作用，為人類創(chuàng)造更美好的生活！

謝謝大家！

大家有什么問題，可以現(xiàn)在提出來，我們一起交流探討。

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• nt cat 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬復合催化劑，不含rohs所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• nt cat c-14 廣泛應用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機硅體系；

• nt cat c-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比a-14活性低；

• nt cat c-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲存時間長；

• nt cat c-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• nt cat c-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強；

• nt cat c-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動性和耐水解性；

• nt cat c-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• nt cat c-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來替代a-14，添加量為a-14的50-60%；

• nt cat mb20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機錫相對較低；

• nt cat t-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• nt cat t-125 有機錫類強凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，t-125催化劑對氨基甲酸酯反應具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及case應用中。