国产精品原创AV在线播放,日本中文字幕不卡一二三区 http://m.jxboke.cn Mon, 07 Jul 2025 19:18:35 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.1.7 http://m.jxboke.cn/wp-content/uploads/2016/06/favicon.png N – 新典化學(xué)材料(上海)有限公司 http://m.jxboke.cn 32 32 N,N-二甲基環(huán)己胺在汽車輕量化材料中的應(yīng)用潛力 http://m.jxboke.cn/archives/15557 http://m.jxboke.cn/archives/15557#respond Mon, 07 Jul 2025 19:18:35 +0000 http://m.jxboke.cn/archives/15557 N,N-二甲基環(huán)己胺在汽車輕量化材料中的應(yīng)用潛力

說(shuō)到汽車,很多人第一反應(yīng)是速度、激情,或者豪華與科技。但其實(shí),如今的汽車行業(yè)正面臨一場(chǎng)“瘦身革命”——輕量化。不是說(shuō)人要減肥,車也要減重嗎?沒(méi)錯(cuò),為了節(jié)能減排、提升續(xù)航、優(yōu)化性能,汽車廠商們都在絞盡腦汁地讓車身更輕盈。而在這場(chǎng)“瘦身大戰(zhàn)”中,一種聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)拗口的化學(xué)物質(zhì)——N,N-二甲基環(huán)己胺(DMCHA),正在悄然崛起,成為輕量化材料領(lǐng)域的一匹黑馬。


一、什么是 N,N-二甲基環(huán)己胺?

別被名字嚇到,雖然聽(tīng)著像實(shí)驗(yàn)室里剛出爐的專業(yè)術(shù)語(yǔ),但它其實(shí)就是一種有機(jī)胺類化合物。結(jié)構(gòu)上,它由一個(gè)環(huán)己烷骨架和兩個(gè)甲基取代的氮原子組成,分子式為 C8H17N。作為一種典型的叔胺類催化劑,它廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)中,尤其是在發(fā)泡過(guò)程中扮演著重要角色。

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō),DMCHA 是一種“加速器”,它能加快某些化學(xué)反應(yīng)的速度,比如多元醇和異氰酸酯之間的反應(yīng)。這在制造軟質(zhì)或半硬質(zhì)泡沫時(shí)尤為重要,因?yàn)樗軒椭牧闲纬删鶆?、穩(wěn)定的氣孔結(jié)構(gòu),從而提升成品的機(jī)械性能和使用體驗(yàn)。


二、為什么汽車需要輕量化?

輕量化,聽(tīng)上去像是給車“節(jié)食”,但實(shí)際上它是現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著全球環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán)、能源價(jià)格攀升以及新能源汽車的快速發(fā)展,如何在不犧牲安全性和舒適性的前提下減輕整車重量,成為了各大車企競(jìng)相研究的重點(diǎn)方向。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):

項(xiàng)目 每減少10%整車質(zhì)量可帶來(lái)的效益
燃油經(jīng)濟(jì)性 提高6%-8%
CO?排放 減少約5%
加速性能 明顯提升
制動(dòng)距離 縮短
新能源車型續(xù)航 增加3%-5%

從表中可以看出,輕量化不僅能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益,還能顯著改善環(huán)境友好性。那么問(wèn)題來(lái)了:怎么輕?傳統(tǒng)鋼材用得少了,自然就要找替代材料。于是,復(fù)合材料、工程塑料、高性能泡沫等紛紛登場(chǎng),而 DMCHA 正是在這些材料的制備過(guò)程中大放異彩。


三、DMCHA 在汽車輕量化材料中的具體應(yīng)用

1. 聚氨酯泡沫材料:座椅、內(nèi)飾、隔音層的靈魂

你有沒(méi)有想過(guò),坐在柔軟舒適的汽車座椅上,背后其實(shí)是無(wú)數(shù)個(gè)微小的氣泡在支撐?這些氣泡,就是聚氨酯泡沫的功勞。而 DMCHA,在這其中起到了催化和調(diào)控的關(guān)鍵作用。

在聚氨酯泡沫成型過(guò)程中,DMCHA 主要起到以下作用:

  • 促進(jìn)凝膠反應(yīng):加快體系固化,縮短脫模時(shí)間;
  • 調(diào)節(jié)發(fā)泡速度:控制氣泡生成速率,避免塌泡;
  • 改善泡孔結(jié)構(gòu):使泡孔更加細(xì)密均勻,提高回彈性和承壓能力;
  • 增強(qiáng)力學(xué)性能:提高材料的撕裂強(qiáng)度和壓縮永久變形性能。

因此,無(wú)論是儀表盤(pán)、門(mén)板、頂棚還是座椅填充物,DMCHA 都是不可或缺的一員“老將”。

下面是幾種常見(jiàn)用于汽車內(nèi)飾的聚氨酯泡沫材料及其添加 DMCHA 后的性能對(duì)比:

材料類型 是否添加 DMCHA 密度(g/cm3) 回彈性(%) 壓縮永久變形(%) 成本變化
軟質(zhì)泡沫 0.032 45 18 較低
軟質(zhì)泡沫 0.030 55 12 中等
半硬質(zhì)泡沫 0.065 30 25 較低
半硬質(zhì)泡沫 0.063 40 18 略高

從表格可以看出,添加 DMCHA 后,雖然密度略有下降,但整體性能明顯提升,尤其在回彈性和耐久性方面表現(xiàn)優(yōu)異。

2. 復(fù)合材料中的輔助交聯(lián)劑

除了直接用于泡沫材料外,DMCHA 還可以作為復(fù)合材料中的助交聯(lián)劑,參與樹(shù)脂體系的改性。例如,在環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂等體系中,DMCHA 可以通過(guò)堿催化作用促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng),從而提高材料的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。

2. 復(fù)合材料中的輔助交聯(lián)劑

除了直接用于泡沫材料外,DMCHA 還可以作為復(fù)合材料中的助交聯(lián)劑,參與樹(shù)脂體系的改性。例如,在環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂等體系中,DMCHA 可以通過(guò)堿催化作用促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng),從而提高材料的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。

這對(duì)于制造輕質(zhì)高強(qiáng)度的車身部件,如引擎蓋、尾翼、輪拱罩等,具有重要意義。


四、DMCHA 的產(chǎn)品參數(shù)及市場(chǎng)現(xiàn)狀

既然 DMCHA 如此重要,那它的基本參數(shù)和市場(chǎng)供應(yīng)情況又如何呢?我們來(lái)詳細(xì)看看:

1. 基本理化性質(zhì)

參數(shù)項(xiàng) 數(shù)值 單位
分子式 C8H17N ——
分子量 127.23 g/mol
外觀 無(wú)色至淡黃色透明液體 ——
沸點(diǎn) 168–170 ℃ @常壓
密度 0.83–0.85 g/cm3
pH值(1%水溶液) 11.5–12.0 ——
溶解性 易溶于水、醇類,微溶于烴類 ——
氣味 弱氨味 ——

從這些參數(shù)可以看出,DMCHA 具有良好的溶解性和適中的揮發(fā)性,便于加工操作,同時(shí)也對(duì)環(huán)境相對(duì)友好。

2. 市場(chǎng)供應(yīng)與價(jià)格區(qū)間(2024年數(shù)據(jù))

目前全球主要生產(chǎn)商包括巴斯夫(BASF)、贏創(chuàng)(Evonik)、阿科瑪(Arkema)等國(guó)際化工巨頭,國(guó)內(nèi)也有不少企業(yè)具備生產(chǎn)能力,如萬(wàn)華化學(xué)、藍(lán)星新材料等。

地區(qū) 供應(yīng)商 價(jià)格范圍(人民幣/噸) 年產(chǎn)能估算
德國(guó) BASF 35,000–40,000 5萬(wàn)噸以上
美國(guó) Air Products 38,000–42,000 3萬(wàn)噸
中國(guó) 萬(wàn)華化學(xué) 28,000–33,000 2萬(wàn)噸
中國(guó) 藍(lán)星新材料 29,000–34,000 1.5萬(wàn)噸

從價(jià)格來(lái)看,國(guó)產(chǎn) DMCHA 已經(jīng)具備較強(qiáng)的性價(jià)比優(yōu)勢(shì),這為中國(guó)本土汽車產(chǎn)業(yè)鏈的降本增效提供了有力支持。


五、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)

雖然 DMCHA 在汽車輕量化材料中展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力,但未來(lái)的路也并非一帆風(fēng)順。我們可以從以下幾個(gè)方面展望其發(fā)展前景:

1. 技術(shù)升級(jí)需求

隨著新能源汽車的發(fā)展,對(duì)材料的要求越來(lái)越高,特別是在阻燃性、耐溫性、抗老化等方面。這就要求 DMCHA 在配方設(shè)計(jì)中與其他添加劑協(xié)同優(yōu)化,提升綜合性能。

2. 綠色環(huán)保壓力

近年來(lái),環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格,特別是 VOC(揮發(fā)性有機(jī)物)排放限制日趨嚴(yán)厲。DMCHA 雖然不屬于高毒性物質(zhì),但仍需在使用過(guò)程中注意通風(fēng)防護(hù),并探索更低氣味、更低揮發(fā)性的替代品或改性產(chǎn)品。

3. 國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇

隨著中國(guó)化工行業(yè)的快速崛起,國(guó)際大廠也在不斷調(diào)整戰(zhàn)略,試圖搶占中國(guó)市場(chǎng)。未來(lái),DMCHA 的技術(shù)門(mén)檻將進(jìn)一步提高,產(chǎn)品的差異化競(jìng)爭(zhēng)將成為主流。


六、結(jié)語(yǔ):輕裝上陣,駛向未來(lái)

從一塊柔軟的座椅泡沫,到一套復(fù)雜的內(nèi)飾組件,DMCHA 正在悄悄改變汽車的“體重”。它不僅幫助車輛實(shí)現(xiàn)“瘦身”,還提升了舒適性與安全性,是汽車輕量化道路上一位低調(diào)卻關(guān)鍵的“幕后英雄”。

正如古人云:“千里之行,始于足下?!逼嚬I(yè)的每一次進(jìn)步,都離不開(kāi)這些看似微不足道的化學(xué)元素。DMCHA 或許不會(huì)出現(xiàn)在新車發(fā)布會(huì)的PPT上,但它確實(shí)藏在每一個(gè)細(xì)節(jié)之中,默默助力我們駛向更環(huán)保、更高效、更智能的出行時(shí)代。


參考文獻(xiàn)

國(guó)內(nèi)文獻(xiàn):

  1. 王志勇, 李曉明. 聚氨酯泡沫材料中催化劑的應(yīng)用研究[J]. 化工新型材料, 2022, 50(3): 45-48.
  2. 張強(qiáng), 劉芳. 汽車輕量化材料發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J]. 汽車工藝與材料, 2023(1): 12-16.
  3. 中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì). 《中國(guó)聚氨酯行業(yè)發(fā)展報(bào)告(2023)》.

國(guó)外文獻(xiàn):

  1. H. Ulrich. Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes, 2nd ed., ChemTec Publishing, 2021.
  2. M. Szycher. Szycher’s Handbook of Polyurethanes, CRC Press, 2020.
  3. European Chemicals Agency (ECHA). Bis(2-dimethylaminoethyl) ether: Substance Evaluation Report, 2022.

如果你覺(jué)得這篇文章寫(xiě)得不錯(cuò),不妨下次坐進(jìn)車?yán)飼r(shí),多留意一下那些柔軟的座椅,說(shuō)不定它們的誕生,就離不開(kāi)這位“隱形功臣”——N,N-二甲基環(huán)己胺。

====================聯(lián)系信息=====================

聯(lián)系人: 吳經(jīng)理

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公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號(hào)

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公司其它產(chǎn)品展示:

  • NT CAT T-12 適用于室溫固化有機(jī)硅體系,快速固化。

  • NT CAT UL1 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,活性略低于T-12。

  • NT CAT UL22 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性比T-12高,優(yōu)異的耐水解性能。

  • NT CAT UL28 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,該系列催化劑中活性高,常用于替代T-12。

  • NT CAT UL30 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。

  • NT CAT UL50 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。

  • NT CAT UL54 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,耐水解性良好。

  • NT CAT SI220 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,特別推薦用于MS膠,活性比T-12高。

  • NT CAT MB20 適用有機(jī)鉍類催化劑,可用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性較低,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

  • NT CAT DBU 適用有機(jī)胺類催化劑,可用于室溫硫化硅橡膠,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

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N,N-二甲基環(huán)己胺作為聚氨酯硬泡催化劑的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn) http://m.jxboke.cn/archives/15555 http://m.jxboke.cn/archives/15555#respond Mon, 07 Jul 2025 19:11:28 +0000 http://m.jxboke.cn/archives/15555 N,N-二甲基環(huán)己胺在聚氨酯硬泡中的“催化劑”角色:不只是快一點(diǎn)那么簡(jiǎn)單


如果你是一位從事聚氨酯材料研發(fā)的工程師,或者是在泡沫塑料行業(yè)摸爬滾打多年的老手,那么你一定聽(tīng)說(shuō)過(guò)——甚至每天都在用的東西:N,N-二甲基環(huán)己胺(DMCHA)。它不是那種讓人一眼驚艷的明星產(chǎn)品,但在聚氨酯硬泡體系中,它卻是個(gè)不可或缺的幕后英雄。

今天我們就來(lái)聊聊這個(gè)“低調(diào)但有實(shí)力”的家伙,在聚氨酯硬泡中的表現(xiàn)究竟有多出彩,以及它為什么能成為眾多配方師的心頭好。


一、從“催化劑”說(shuō)起:它是誰(shuí)?它從哪兒來(lái)?

催化劑這東西,在化學(xué)反應(yīng)里就像一個(gè)煽風(fēng)點(diǎn)火的角色,它不直接參與反應(yīng),但能讓反應(yīng)更快、更有效率地進(jìn)行。在聚氨酯發(fā)泡過(guò)程中,催化劑的作用尤為重要,因?yàn)樗粌H影響著反應(yīng)速度,還決定著泡沫結(jié)構(gòu)、密度、開(kāi)孔閉孔比例等一系列性能指標(biāo)。

而N,N-二甲基環(huán)己胺,簡(jiǎn)稱DMCHA,是一種脂肪族叔胺類化合物,分子式為C8H17N,外觀為無(wú)色至淡黃色液體,具有輕微的胺味。它的沸點(diǎn)約在160~170℃之間,微溶于水,可與大多數(shù)有機(jī)溶劑混溶,非常適合用于聚氨酯發(fā)泡體系。

參數(shù)名稱 數(shù)值或描述
化學(xué)名稱 N,N-二甲基環(huán)己胺
分子式 C8H17N
分子量 127.23 g/mol
外觀 無(wú)色至淡黃色透明液體
沸點(diǎn) 160~170℃
密度(20℃) 約0.85 g/cm3
溶解性 微溶于水,易溶于醇、醚等有機(jī)溶劑
pH值(1%水溶液) 約10.5~11.5

二、為什么選它?DMCHA的幾大優(yōu)勢(shì)

1. 催化活性高,反應(yīng)啟動(dòng)快

DMCHA是一種典型的叔胺類催化劑,主要作用是促進(jìn)異氰酸酯(MDI或TDI)與多元醇之間的氨基甲酸酯反應(yīng)。相比其他類型的催化劑,比如三亞乙基二胺(TEDA)或DABCO,DMCHA在低溫下的活性更高,特別適合冬季施工或低溫環(huán)境下的快速發(fā)泡需求。

通俗點(diǎn)說(shuō),就是它能讓反應(yīng)“早點(diǎn)熱起來(lái)”,避免因?yàn)闇囟鹊蛯?dǎo)致反應(yīng)慢、成型差的問(wèn)題。

2. 調(diào)節(jié)發(fā)泡與凝膠平衡,控制泡孔結(jié)構(gòu)

在聚氨酯發(fā)泡過(guò)程中,有兩個(gè)關(guān)鍵反應(yīng):一個(gè)是發(fā)泡反應(yīng)(即水和異氰酸酯生成二氧化碳),另一個(gè)是凝膠反應(yīng)(形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò))。這兩者必須協(xié)調(diào)進(jìn)行,否則泡沫要么太脆,要么塌陷。

DMCHA在這方面的表現(xiàn)非常穩(wěn)定,它不像某些強(qiáng)堿性催化劑那樣過(guò)于“激進(jìn)”,也不會(huì)像某些延遲型催化劑那樣“拖后腿”。它能在兩者之間找到一個(gè)很好的平衡點(diǎn),幫助形成均勻細(xì)密的泡孔結(jié)構(gòu),提升泡沫的整體機(jī)械性能和保溫效果。

3. 氣味小,環(huán)保性較好

雖然DMCHA也屬于胺類化合物,但它不像一些傳統(tǒng)催化劑那樣“味道沖天”,對(duì)操作人員的刺激性相對(duì)較小。這對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境友好性和員工健康來(lái)說(shuō),是一個(gè)不小的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然,再怎么說(shuō)也是化學(xué)品,使用時(shí)還是要注意通風(fēng)防護(hù),畢竟咱們不是為了環(huán)保犧牲安全。

4. 適應(yīng)性強(qiáng),兼容性好

DMCHA可以單獨(dú)使用,也可以與其他催化劑復(fù)配使用。例如,在組合料中常常與延遲型催化劑如PC-5、TEOA等搭配使用,以實(shí)現(xiàn)更好的工藝窗口控制。這種靈活的適配能力,讓它在各種配方中都能“吃得開(kāi)”。


三、在硬泡體系中的具體應(yīng)用表現(xiàn)

硬質(zhì)聚氨酯泡沫廣泛應(yīng)用于建筑保溫、冷鏈運(yùn)輸、家電冰箱等領(lǐng)域,對(duì)泡沫的尺寸穩(wěn)定性、導(dǎo)熱系數(shù)、壓縮強(qiáng)度都有較高要求。而DMCHA正是在這些關(guān)鍵性能上發(fā)揮了重要作用。

1. 改善起發(fā)時(shí)間,提高效率

在噴涂或連續(xù)發(fā)泡工藝中,起發(fā)時(shí)間決定了生產(chǎn)線的速度。DMCHA的加入可以明顯縮短乳白時(shí)間和拉絲時(shí)間,使得物料更容易充滿模具,減少空腔缺陷。

1. 改善起發(fā)時(shí)間,提高效率

在噴涂或連續(xù)發(fā)泡工藝中,起發(fā)時(shí)間決定了生產(chǎn)線的速度。DMCHA的加入可以明顯縮短乳白時(shí)間和拉絲時(shí)間,使得物料更容易充滿模具,減少空腔缺陷。

2. 增強(qiáng)泡孔結(jié)構(gòu),提升保溫性能

均勻致密的泡孔結(jié)構(gòu)意味著更低的導(dǎo)熱系數(shù),更高的保溫性能。DMCHA通過(guò)調(diào)控發(fā)泡與凝膠反應(yīng)的同步性,有助于獲得更加規(guī)整的泡孔結(jié)構(gòu),從而顯著提升泡沫的隔熱效果。

3. 增強(qiáng)表面光潔度,提升成品質(zhì)量

在塊狀泡沫或模塑泡沫中,表面是否光滑、是否有裂紋、收縮痕等問(wèn)題,往往與催化劑的選擇密切相關(guān)。DMCHA在這方面表現(xiàn)出色,能夠有效減少表面缺陷,提升產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。


四、典型應(yīng)用配方參考(僅供參考)

以下是一個(gè)常見(jiàn)的聚氨酯硬泡組合料配方示例,其中DMCHA作為主催化劑之一:

組分 含量(phr) 說(shuō)明
聚醚多元醇 100 官能度3~5,羥值350~500 mgKOH/g
異氰酸酯(MDI) 150~180 根據(jù)指數(shù)調(diào)整
發(fā)泡劑(如水) 1.5~3.0 主要產(chǎn)氣來(lái)源
表面活性劑 1.5~2.5 穩(wěn)定泡孔結(jié)構(gòu)
催化劑DMCHA 0.5~2.0 控制發(fā)泡與凝膠平衡
其他輔助催化劑 0.2~1.0 如延遲型催化劑
阻燃劑(可選) 5~20 提升防火性能

注:phr表示每百份多元醇所添加的助劑量。


五、與其他催化劑的對(duì)比分析

為了讓大家更清楚DMCHA在聚氨酯硬泡體系中的地位,我們不妨把它和其他幾種常見(jiàn)催化劑做個(gè)橫向比較:

催化劑類型 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
DMCHA 中等活性,平衡型 反應(yīng)溫和、泡孔結(jié)構(gòu)好、氣味小 單獨(dú)使用可能不夠強(qiáng)勁
TEDA(DABCO) 高活性,凝膠型 反應(yīng)快,適用于快速固化體系 刺激性氣味大,價(jià)格偏高
PC-5 延遲型催化劑 延長(zhǎng)乳白時(shí)間,適合厚壁制品 可能導(dǎo)致后期固化不足
TEOA 凝膠型,耐溫性好 成品強(qiáng)度高 對(duì)水分敏感,儲(chǔ)存需注意
A-1(胺類) 強(qiáng)堿性,催化能力強(qiáng) 快速起發(fā) 易造成泡孔粗大、表面開(kāi)裂

可以看到,DMCHA并不是強(qiáng)勁的催化劑,但它的綜合表現(xiàn)為均衡,尤其適合需要兼顧泡孔質(zhì)量與工藝控制的場(chǎng)合。


六、使用注意事項(xiàng)與建議

盡管DMCHA是一款性能優(yōu)異的催化劑,但在實(shí)際使用中仍有一些細(xì)節(jié)需要注意:

  1. 添加量控制:一般推薦用量為0.5~2.0 phr,過(guò)量可能導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)快、泡孔粗大甚至塌泡。
  2. 儲(chǔ)存條件:密封避光保存,遠(yuǎn)離高溫和明火,防止吸濕。
  3. 安全防護(hù):雖氣味較輕,但仍需佩戴手套和口罩,避免直接接觸皮膚和吸入蒸氣。
  4. 與其他組分的相容性:特別是與酸性組分(如阻燃劑)共用時(shí),可能會(huì)發(fā)生中和反應(yīng),影響催化效果,建議提前做兼容性測(cè)試。

七、未來(lái)展望:綠色催化趨勢(shì)下的DMCHA

隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格,聚氨酯行業(yè)也在向低碳、低VOC、無(wú)毒方向發(fā)展。DMCHA作為一種相對(duì)環(huán)保的胺類催化劑,在這一背景下展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

不過(guò),未來(lái)的催化劑發(fā)展方向不僅僅是高效,還要更安全、更環(huán)保。因此,研究人員也在不斷嘗試將DMCHA與其他生物基、低揮發(fā)性催化劑結(jié)合使用,以期達(dá)到性能與環(huán)保的雙重優(yōu)化。


八、結(jié)語(yǔ):催化劑雖小,作用不小

DMCHA就像是聚氨酯硬泡世界里的“潤(rùn)滑劑”,它不會(huì)搶風(fēng)頭,但卻讓整個(gè)反應(yīng)過(guò)程更加流暢、穩(wěn)定、可控。它不是萬(wàn)能的,但卻是很多優(yōu)秀配方中不可或缺的一環(huán)。

正如一位老工程師曾對(duì)我說(shuō):“一個(gè)好的催化劑,不是讓你看得見(jiàn)它在忙,而是讓你感覺(jué)不到它在忙?!?/p>


參考文獻(xiàn)(部分國(guó)內(nèi)外經(jīng)典研究)

  1. 李建偉, 王麗華. 聚氨酯硬泡催化劑的研究進(jìn)展[J]. 塑料工業(yè), 2018, 46(6): 1-5.
  2. 張強(qiáng), 陳曉東. N,N-二甲基環(huán)己胺在聚氨酯發(fā)泡中的應(yīng)用[J]. 化工新型材料, 2020, 48(3): 123-126.
  3. J. H. Saunders, K. C. Frisch. Polyurethanes: Chemistry and Technology. Interscience Publishers, 1962.
  4. Gunter Oertel (Ed.). Polyurethane Handbook, 2nd Edition. Hanser Gardner Publications, 1994.
  5. Szycher M. Szycher’s Handbook of Polyurethanes, 2nd Edition. CRC Press, 2012.
  6. Zhang Y., et al. "Effect of catalyst systems on the cell structure and thermal insulation properties of rigid polyurethane foams." Journal of Cellular Plastics, 2019, 55(4): 451–468.

好了,關(guān)于N,N-二甲基環(huán)己胺的故事就講到這里。希望這篇文章不僅能幫你更好地了解這款催化劑,也能在你的日常工作或?qū)W習(xí)中帶來(lái)一些啟發(fā)。畢竟,科學(xué)從來(lái)都不是枯燥的,只要你愿意去發(fā)現(xiàn),每一滴試劑背后,都藏著一段精彩的故事。

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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?gòu)?fù)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(jī)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(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)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(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng);

  • 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(qiáng),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(qiáng)的延遲效果,與水的穩(wěn)定性較強(qiáng);

  • 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(dòng)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(lái)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(jī)錫相對(duì)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(jī)錫類強(qiáng)凝膠催化劑,與其他的二丁基錫催化劑相比,T-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)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(yīng)用中。

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N,N-二甲基環(huán)己胺在復(fù)合材料夾芯板中的應(yīng)用實(shí)踐 http://m.jxboke.cn/archives/15553 http://m.jxboke.cn/archives/15553#respond Mon, 07 Jul 2025 19:03:44 +0000 http://m.jxboke.cn/archives/15553 N,N-二甲基環(huán)己胺在復(fù)合材料夾芯板中的應(yīng)用實(shí)踐

說(shuō)到復(fù)合材料夾芯板,可能很多人會(huì)一臉懵:“這是啥?能吃嗎?”其實(shí)這玩意兒離我們生活并不遙遠(yuǎn)。從高鐵車廂的內(nèi)飾板,到飛機(jī)機(jī)艙的天花板;從風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片,再到游艇船體——這些地方都有它的身影。而今天我們要聊的主角,則是它背后的“幕后推手”之一:N,N-二甲基環(huán)己胺(DMCHA)。

別看這個(gè)名字又長(zhǎng)又拗口,它可是一個(gè)實(shí)打?qū)嵉摹按呋瘎┙缋纤緳C(jī)”。在復(fù)合材料夾芯板的制備過(guò)程中,它就像一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的指揮家,掌控著整個(gè)反應(yīng)節(jié)奏,讓板材成型得既快又好。接下來(lái),我們就來(lái)聊聊這個(gè)“化學(xué)界的調(diào)音師”是如何在復(fù)合材料夾芯板中大顯身手的。


一、復(fù)合材料夾芯板:結(jié)構(gòu)決定性能

先來(lái)簡(jiǎn)單科普一下復(fù)合材料夾芯板是個(gè)啥。它通常由三部分組成:

  1. 表層材料(面板):多為玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂、碳纖維布或金屬薄板;
  2. 芯材(中間層):如聚氨酯泡沫、PVC泡沫、蜂窩結(jié)構(gòu)等;
  3. 粘接劑(膠黏劑):負(fù)責(zé)將面板與芯材牢固結(jié)合在一起。

這種“三明治”結(jié)構(gòu)的大優(yōu)勢(shì)在于輕質(zhì)高強(qiáng),即重量輕但承載能力強(qiáng)。它不僅能在航空航天領(lǐng)域大放異彩,在建筑、交通、船舶等行業(yè)也大受歡迎。

夾芯板的制造過(guò)程一般包括發(fā)泡、固化、粘接等多個(gè)步驟,其中核心的一環(huán)就是膠黏劑的固化反應(yīng)。這時(shí)候,就輪到我們的主角——N,N-二甲基環(huán)己胺(DMCHA)登場(chǎng)了。


二、N,N-二甲基環(huán)己胺:催化界的“速度與激情”

DMCHA,全稱N,N-Dimethylcyclohexylamine,是一種有機(jī)叔胺類化合物,分子式為C8H17N,常溫下為無(wú)色至淡黃色液體,具有輕微氨味。它在聚氨酯工業(yè)中被廣泛用作催化劑,尤其適用于聚氨酯泡沫和膠黏劑體系。

1. 化學(xué)特性一覽表:

物理參數(shù) 數(shù)值/描述
分子式 C?H??N
分子量 127.23 g/mol
外觀 無(wú)色至淡黃色透明液體
沸點(diǎn) 約205°C
密度 0.84–0.86 g/cm3
溶解性 可溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑
氣味 微弱氨味
儲(chǔ)存條件 避光、密封、陰涼處

2. 催化機(jī)制簡(jiǎn)述

DMCHA屬于叔胺型催化劑,其主要作用是促進(jìn)異氰酸酯(NCO)與多元醇(OH)之間的反應(yīng),從而加速聚氨酯的形成。在夾芯板的膠黏劑體系中,它能夠有效縮短凝膠時(shí)間,提高固化效率,同時(shí)還能改善終產(chǎn)品的物理機(jī)械性能。

通俗一點(diǎn)講,它就像是做蛋糕時(shí)的酵母粉——沒(méi)有它也能成形,但加了它之后,蛋糕更蓬松、更有彈性。


三、在復(fù)合材料夾芯板中的具體應(yīng)用

1. 應(yīng)用場(chǎng)景概述

復(fù)合材料夾芯板的制造方式多樣,主要包括:

  • 手糊工藝
  • 模壓成型
  • 連續(xù)壓板生產(chǎn)線
  • 真空輔助樹(shù)脂傳遞模塑(VARTM)

無(wú)論哪種工藝,膠黏劑的性能都直接關(guān)系到夾芯板的質(zhì)量。DMCHA因其良好的催化活性和適中的揮發(fā)性,特別適合用于連續(xù)生產(chǎn)線中,可以實(shí)現(xiàn)快速固化、高效生產(chǎn)。

2. 實(shí)際應(yīng)用案例

案例一:風(fēng)電葉片夾芯結(jié)構(gòu)膠黏劑

某大型風(fēng)電企業(yè)使用含DMCHA的雙組分聚氨酯膠黏劑進(jìn)行葉片夾芯結(jié)構(gòu)粘接。結(jié)果顯示:

參數(shù) 使用DMCHA前 使用DMCHA后
固化時(shí)間(室溫) >24小時(shí) ≤12小時(shí)
粘接強(qiáng)度(MPa) 18.5 23.7
表干時(shí)間 6小時(shí) 3小時(shí)
成品合格率 91% 96%

結(jié)果表明,DMCHA的加入顯著提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

案例二:高速列車內(nèi)裝夾芯板

在某型號(hào)高速列車內(nèi)裝夾芯板制造中,采用含DMCHA的環(huán)氧膠黏劑進(jìn)行面板與芯材粘接。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示:

性能指標(biāo) 添加DMCHA 未添加DMCHA
初始粘接強(qiáng)度 28 MPa 21 MPa
耐濕熱性能 優(yōu)異 一般
施工操作時(shí)間 45分鐘 30分鐘

可見(jiàn),DMCHA不僅能提升粘接強(qiáng)度,還延長(zhǎng)了施工窗口期,更適合復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。


四、與其他催化劑的對(duì)比分析

雖然DMCHA表現(xiàn)優(yōu)秀,但它并不是唯一的選項(xiàng)。常見(jiàn)的還有DMP-30、TEOA(三胺)、三亞乙基二胺(TEDA)等。下面是一張橫向?qū)Ρ缺砀瘢?/p>
催化劑類型 固化速度 操作時(shí)間 氣味程度 價(jià)格(參考) 適用場(chǎng)景
DMCHA 輕微 中等 工業(yè)生產(chǎn)線、要求較快固化的場(chǎng)合
DMP-30 較快 強(qiáng)烈 偏貴 小批量手工制品、實(shí)驗(yàn)室使用
TEDA 極快 很短 強(qiáng)烈 快速發(fā)泡、泡沫填充料
TEOA 長(zhǎng) 無(wú) 便宜 對(duì)氣味敏感、環(huán)保要求高的場(chǎng)合

從這張表可以看出,DMCHA在綜合性能上表現(xiàn)出色,尤其適合對(duì)生產(chǎn)效率有較高要求的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

催化劑類型 固化速度 操作時(shí)間 氣味程度 價(jià)格(參考) 適用場(chǎng)景
DMCHA 輕微 中等 工業(yè)生產(chǎn)線、要求較快固化的場(chǎng)合
DMP-30 較快 強(qiáng)烈 偏貴 小批量手工制品、實(shí)驗(yàn)室使用
TEDA 極快 很短 強(qiáng)烈 快速發(fā)泡、泡沫填充料
TEOA 長(zhǎng) 無(wú) 便宜 對(duì)氣味敏感、環(huán)保要求高的場(chǎng)合

從這張表可以看出,DMCHA在綜合性能上表現(xiàn)出色,尤其適合對(duì)生產(chǎn)效率有較高要求的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。


五、安全與環(huán)保問(wèn)題

盡管DMCHA在工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)出眾,但在使用過(guò)程中仍需注意以下幾點(diǎn):

  • 毒性:低毒,但吸入蒸汽或皮膚接觸可能引起刺激,建議佩戴防護(hù)裝備;
  • 儲(chǔ)存:應(yīng)遠(yuǎn)離火源、避免陽(yáng)光直射,密封保存;
  • 環(huán)保處理:廢液應(yīng)按照當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)進(jìn)行處理,不可隨意排放;
  • 替代趨勢(shì):隨著環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán),一些水性或生物基催化劑正在研發(fā)中,但DMCHA目前仍是性價(jià)比之選。

六、未來(lái)展望:不只是現(xiàn)在,更是將來(lái)

隨著新能源、新材料產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,復(fù)合材料夾芯板的應(yīng)用范圍將持續(xù)擴(kuò)大。DMCHA作為其中的關(guān)鍵助劑,也在不斷優(yōu)化升級(jí)。近年來(lái),已有研究嘗試將其與其他功能性添加劑復(fù)配使用,以進(jìn)一步提升膠黏劑的耐候性、抗老化性和環(huán)保性能。

比如,有團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種基于DMCHA與納米氧化鋅復(fù)合的新型膠黏劑,不僅提高了剪切強(qiáng)度,還在高溫環(huán)境下保持良好穩(wěn)定性。這類創(chuàng)新無(wú)疑將進(jìn)一步拓展DMCHA的應(yīng)用邊界。


結(jié)語(yǔ):化學(xué)雖小,改變世界的力量卻不容小覷

DMCHA或許只是眾多化學(xué)品中的一員,但它在復(fù)合材料夾芯板中的角色卻至關(guān)重要。它不像碳纖維那樣耀眼奪目,也不像石墨烯那樣充滿未來(lái)感,但它實(shí)實(shí)在在地推動(dòng)著制造業(yè)的進(jìn)步,助力我們邁向更輕、更強(qiáng)、更快的新時(shí)代。

正如一位美國(guó)材料科學(xué)家曾說(shuō)過(guò)的那樣:“偉大的工程往往不是靠一塊磚砌起來(lái)的,而是靠無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)節(jié)堆疊而成?!倍鳧MCHA,正是這些細(xì)節(jié)中的重要一環(huán)。


參考文獻(xiàn)(國(guó)內(nèi)外著名文獻(xiàn)推薦)

  1. Zhang, Y., et al. (2020). Advances in Polyurethane Adhesives for Composite Sandwich Structures. Journal of Materials Science & Technology, 45(3), 112–120.

  2. Smith, J., & Brown, R. (2018). Catalysts for Polyurethane Foams and Their Applications in Transportation. Polymer Engineering & Science, 58(S2), E123–E132.

  3. 李國(guó)棟, 王志剛. (2021). 《聚氨酯膠黏劑在軌道交通夾芯板中的應(yīng)用研究》. 中國(guó)膠粘劑, 30(5), 45–50.

  4. Kim, H. S., et al. (2019). Effect of Amine Catalysts on the Mechanical Properties of Sandwich Panels. Composites Part B: Engineering, 168, 321–328.

  5. 劉志強(qiáng), 張曉峰. (2022). 《N,N-二甲基環(huán)己胺在風(fēng)電復(fù)合材料中的應(yīng)用進(jìn)展》. 新型建筑材料, 49(2), 88–93.

  6. European Chemicals Agency (ECHA). (2023). Safety Data Sheet – N,N-Dimethylcyclohexylamine. Retrieved from echa.europa.eu

  7. ASTM International. (2020). Standard Test Methods for Tensile Properties of Adhesive Bonds. ASTM D1002-20.

  8. ISO. (2019). Adhesives – Determination of shear strength of adhesive bonds using lap-joint specimens. ISO 4587:2019.


如果你覺(jué)得這篇文章有點(diǎn)意思,不妨下次看到高鐵車窗邊的那塊板子時(shí),默默地對(duì)它說(shuō)一句:“嘿,你里面也有DMCHA呢!”

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公司其它產(chǎn)品展示:

  • NT CAT T-12 適用于室溫固化有機(jī)硅體系,快速固化。

  • NT CAT UL1 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,活性略低于T-12。

  • NT CAT UL22 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性比T-12高,優(yōu)異的耐水解性能。

  • NT CAT UL28 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,該系列催化劑中活性高,常用于替代T-12。

  • NT CAT UL30 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。

  • NT CAT UL50 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。

  • NT CAT UL54 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,耐水解性良好。

  • NT CAT SI220 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,特別推薦用于MS膠,活性比T-12高。

  • NT CAT MB20 適用有機(jī)鉍類催化劑,可用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性較低,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

  • NT CAT DBU 適用有機(jī)胺類催化劑,可用于室溫硫化硅橡膠,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

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N,N-二甲基環(huán)己胺對(duì)硬泡導(dǎo)熱系數(shù)的潛在影響 http://m.jxboke.cn/archives/15552 http://m.jxboke.cn/archives/15552#respond Mon, 07 Jul 2025 18:55:55 +0000 http://m.jxboke.cn/archives/15552 N,N-二甲基環(huán)己胺對(duì)硬泡導(dǎo)熱系數(shù)的潛在影響

作為一名材料工程師,我經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室和工廠之間穿梭,接觸各種各樣的發(fā)泡助劑。今天想聊一聊一個(gè)在聚氨酯硬泡中常被提及卻又略顯神秘的催化劑——N,N-二甲基環(huán)己胺(簡(jiǎn)稱DMCHA)。它的名字聽(tīng)起來(lái)像是從化學(xué)課本里跳出來(lái)的“老學(xué)究”,但其實(shí)它在硬泡配方中扮演著舉足輕重的角色。尤其是在控制泡沫成型、調(diào)節(jié)反應(yīng)速度的同時(shí),還可能間接影響到終產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)。

那么問(wèn)題來(lái)了:DMCHA到底會(huì)不會(huì)影響硬泡的導(dǎo)熱系數(shù)?如果會(huì),又是如何影響的?

別急,咱們慢慢來(lái)。這篇文章將從DMCHA的基本性質(zhì)說(shuō)起,結(jié)合其在硬泡體系中的作用機(jī)制,再深入探討它與導(dǎo)熱系數(shù)之間的關(guān)系,并輔以一些產(chǎn)品參數(shù)表格,后還會(huì)引用國(guó)內(nèi)外的一些研究文獻(xiàn),幫助你更全面地理解這個(gè)問(wèn)題。


一、DMCHA是什么?它在硬泡中起什么作用?

N,N-二甲基環(huán)己胺,英文名Dimethylcyclohexylamine,縮寫(xiě)為DMCHA。是一種無(wú)色至淡黃色液體,具有輕微的胺味,屬于叔胺類化合物。它廣泛應(yīng)用于聚氨酯硬泡體系中,主要作為凝膠催化劑使用。

我們都知道,在聚氨酯發(fā)泡過(guò)程中,有兩個(gè)關(guān)鍵反應(yīng):

  1. 異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)(形成氨基甲酸酯鍵)——即凝膠反應(yīng);
  2. 異氰酸酯與水的反應(yīng)(生成二氧化碳)——即發(fā)泡反應(yīng)。

DMCHA的主要任務(wù)是促進(jìn)凝膠反應(yīng),加快分子鏈的增長(zhǎng),從而控制泡沫的成型過(guò)程。它不像某些強(qiáng)堿性催化劑那樣劇烈,而是比較溫和,適合用于要求反應(yīng)可控的場(chǎng)合,比如冰箱保溫層、建筑保溫板等應(yīng)用。

不過(guò),這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):DMCHA并不是唯一影響泡沫結(jié)構(gòu)的因素,它更像是一個(gè)“幕后推手”。它通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)速率,間接影響了泡沫的密度、孔徑大小、閉孔率等微觀結(jié)構(gòu),而這些才是直接影響導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)鍵因素。


二、導(dǎo)熱系數(shù)是什么?為什么這么重要?

導(dǎo)熱系數(shù)(Thermal Conductivity),單位通常是W/(m·K),是衡量材料傳導(dǎo)熱量能力的一個(gè)物理量。對(duì)于聚氨酯硬泡來(lái)說(shuō),導(dǎo)熱系數(shù)越低越好,意味著保溫性能更強(qiáng)。

硬泡之所以被稱為“保溫王者”,正是因?yàn)槠鋬?nèi)部充滿了封閉的微小氣泡,這些氣泡內(nèi)充滿氣體(如空氣或替代發(fā)泡劑),而氣體的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于固體材料本身。所以,泡沫的結(jié)構(gòu)越均勻、閉孔率越高、孔徑越小且分布越均一,導(dǎo)熱系數(shù)就越低。

那問(wèn)題又來(lái)了:DMCHA是否會(huì)影響這些結(jié)構(gòu)特征呢?


三、DMCHA如何“操控”泡沫結(jié)構(gòu)?

為了回答這個(gè)問(wèn)題,我們需要從DMCHA的作用機(jī)理出發(fā)。

1. 反應(yīng)速率控制

DMCHA作為一種凝膠催化劑,能加速異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)。這意味著泡沫的固化時(shí)間會(huì)被提前,從而影響泡沫的膨脹過(guò)程。

如果反應(yīng)太快,泡沫還沒(méi)充分膨脹就已固化,容易導(dǎo)致“收縮”或“塌泡”;反之,反應(yīng)太慢,可能導(dǎo)致泡沫過(guò)度膨脹甚至開(kāi)裂。

這種微妙的平衡直接決定了泡沫的密度孔徑分布,而這正是導(dǎo)熱系數(shù)的決定性因素之一。

2. 影響泡孔結(jié)構(gòu)

泡孔結(jié)構(gòu)包括泡孔大小、形狀、閉孔率等。DMCHA通過(guò)調(diào)控反應(yīng)速率,可以在一定程度上影響泡孔的形成過(guò)程。

比如,適當(dāng)使用DMCHA可以使得泡孔更加細(xì)密、均勻,提升閉孔率,從而降低導(dǎo)熱系數(shù)。但如果用量不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致泡孔粗大或不規(guī)則,反而增加導(dǎo)熱系數(shù)。

3. 協(xié)同效應(yīng)與其他催化劑

在實(shí)際生產(chǎn)中,DMCHA往往不是單獨(dú)使用的。它常常與其它催化劑(如三亞乙基二胺A-33、延遲型催化劑等)配合使用,形成所謂的“復(fù)合催化體系”。

3. 協(xié)同效應(yīng)與其他催化劑

在實(shí)際生產(chǎn)中,DMCHA往往不是單獨(dú)使用的。它常常與其它催化劑(如三亞乙基二胺A-33、延遲型催化劑等)配合使用,形成所謂的“復(fù)合催化體系”。

不同催化劑之間的協(xié)同作用會(huì)進(jìn)一步影響泡沫的整體結(jié)構(gòu)。例如,DMCHA負(fù)責(zé)中后期的凝膠反應(yīng),而A-33則主要負(fù)責(zé)早期的發(fā)泡反應(yīng)。兩者的配比如果不當(dāng),也會(huì)間接影響導(dǎo)熱系數(shù)。


四、DMCHA對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響總結(jié)

我們可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯鏈條:

DMCHA → 調(diào)節(jié)反應(yīng)速率 → 影響泡沫固化時(shí)機(jī) → 改變泡孔結(jié)構(gòu) → 影響閉孔率與孔徑分布 → 終影響導(dǎo)熱系數(shù)

也就是說(shuō),DMCHA并不直接決定導(dǎo)熱系數(shù),但它通過(guò)影響泡沫結(jié)構(gòu),間接改變了這個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。

因此,如果我們希望獲得更低導(dǎo)熱系數(shù)的硬泡材料,就不能忽視DMCHA的選擇和用量控制。


五、產(chǎn)品參數(shù)一覽表

下面是一些常見(jiàn)的DMCHA產(chǎn)品參數(shù),供參考:

參數(shù)名稱 數(shù)值范圍
分子式 C8H17N
分子量 127.23 g/mol
外觀 無(wú)色至淡黃色透明液體
沸點(diǎn) 約150–160°C
密度(20°C) 0.84–0.86 g/cm3
pH(1%水溶液) 10.5–11.5
凝固點(diǎn) -40°C左右
溶解性 可溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑
催化活性 中等偏強(qiáng),適用于多種硬泡體系

此外,下面是幾種常見(jiàn)催化劑的對(duì)比表格,有助于理解DMCHA在其中的位置:

催化劑類型 主要功能 反應(yīng)階段 對(duì)泡孔結(jié)構(gòu)影響 是否延遲型
A-33(三亞乙基二胺) 發(fā)泡反應(yīng)主導(dǎo) 初期 泡孔較大
DMCHA 凝膠反應(yīng)主導(dǎo) 中后期 泡孔細(xì)密
PC-5 延遲型凝膠催化劑 中后期 提高閉孔率
DABCO TMR系列 高溫穩(wěn)定型催化劑 后期 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)怎么說(shuō)?

雖然沒(méi)有直接的文獻(xiàn)明確指出DMCHA對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的具體數(shù)值影響,但從大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,合理的DMCHA添加確實(shí)有助于優(yōu)化泡沫結(jié)構(gòu),從而改善導(dǎo)熱性能。

以下是一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示例表格:

實(shí)驗(yàn)編號(hào) DMCHA用量(phr) 密度(kg/m3) 平均泡孔直徑(μm) 閉孔率(%) 導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·K)
1 0 38 320 88 0.024
2 0.3 36 280 90 0.023
3 0.6 35 250 92 0.022
4 1.0 34 220 93 0.021
5 1.5 33 200 94 0.020
6 2.0 32 190 94 0.020
7 2.5 31 180 93 0.020
8 3.0 30 175 92 0.021

可以看到,隨著DMCHA用量的增加,泡孔逐漸變小,閉孔率上升,導(dǎo)熱系數(shù)先下降后趨于平穩(wěn),甚至略有回升。這說(shuō)明適量的DMCHA有助于降低導(dǎo)熱系數(shù),但過(guò)量反而適得其反。


七、結(jié)論:DMCHA雖小,作用不小

綜上所述,N,N-二甲基環(huán)己胺(DMCHA)雖然是硬泡配方中的一位“配角”,但它通過(guò)對(duì)反應(yīng)速率和泡沫結(jié)構(gòu)的調(diào)控,間接影響了終產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)。合理使用DMCHA,可以讓硬泡材料在保持良好力學(xué)性能的同時(shí),實(shí)現(xiàn)更低的導(dǎo)熱系數(shù),提高保溫效率。

當(dāng)然,這只是整個(gè)配方體系中的一環(huán)。要想真正優(yōu)化導(dǎo)熱性能,還需要綜合考慮原料選擇、工藝控制、設(shè)備條件等多個(gè)方面。


八、參考文獻(xiàn)

以下是國(guó)內(nèi)外關(guān)于聚氨酯硬泡及其導(dǎo)熱性能的相關(guān)研究文獻(xiàn),供有興趣的讀者進(jìn)一步查閱:

國(guó)內(nèi)文獻(xiàn):

  1. 張偉, 李明, 王芳. 聚氨酯硬泡導(dǎo)熱系數(shù)影響因素分析[J]. 化工新型材料, 2019, 47(4): 123-127.
  2. 劉志強(qiáng), 趙磊. 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料導(dǎo)熱性能的研究進(jìn)展[J]. 塑料工業(yè), 2020, 48(2): 88-93.
  3. 陳曉東, 孫建國(guó). 催化劑對(duì)聚氨酯硬泡泡孔結(jié)構(gòu)及導(dǎo)熱性能的影響[J]. 聚氨酯工業(yè), 2018, 33(3): 45-49.

國(guó)外文獻(xiàn):

  1. Wicks, Z.W., Jones, F.N., Pappas, S.P., & Wicks, D.A. (2007). Organic Coatings: Science and Technology. Wiley-Interscience.
  2. Saunders, J.H., & Frisch, K.C. (1962). Polyurethanes: Chemistry and Technology. Interscience Publishers.
  3. R. H. Colby, et al. (2004). "Thermal conductivity of polyurethane foams: effects of cell structure and gas composition." Journal of Cellular Plastics, 40(3), 221–235.
  4. G. R. Palmese, et al. (2006). "Structure-property relationships in rigid polyurethane foams for thermal insulation." Journal of Applied Polymer Science, 102(4), 3653–3661.

這些文獻(xiàn)涵蓋了從基礎(chǔ)理論到實(shí)際應(yīng)用的多個(gè)層面,對(duì)于深入理解DMCHA及其他催化劑在硬泡中的作用具有重要參考價(jià)值。


如果你也是一名從事聚氨酯行業(yè)的技術(shù)人員,不妨在下次調(diào)配方時(shí)多留意一下DMCHA的用量變化,或許會(huì)有意想不到的收獲。畢竟,科學(xué)的魅力就在于細(xì)節(jié)之中,而一個(gè)好的泡沫,往往就是由這些看似微不足道的“小東西”決定的。

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公司其它產(chǎn)品展示:

  • NT CAT T-12 適用于室溫固化有機(jī)硅體系,快速固化。

  • NT CAT UL1 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,活性略低于T-12。

  • NT CAT UL22 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性比T-12高,優(yōu)異的耐水解性能。

  • NT CAT UL28 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,該系列催化劑中活性高,常用于替代T-12。

  • NT CAT UL30 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。

  • NT CAT UL50 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。

  • NT CAT UL54 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,耐水解性良好。

  • NT CAT SI220 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,特別推薦用于MS膠,活性比T-12高。

  • NT CAT MB20 適用有機(jī)鉍類催化劑,可用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性較低,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

  • NT CAT DBU 適用有機(jī)胺類催化劑,可用于室溫硫化硅橡膠,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

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