催化剂对聚氨酯泡沫塑料的影响开题报告

全文总字数：2224字

1. 研究目的与意义

目的：研究催化剂种类和浓度对聚氨酯发泡实验的影响。

意义：不同浓度和不同种类的催化剂对聚氨酯反应的不同影响和发泡程度的不同，以便于筛选出最合适的催化剂催化相对应的聚氨酯。

2. 国内外研究现状分析

叔胺类催化剂对异氰酸酯与羟基化合物反应的影响，除了其碱性程度外，还有位阻效应等因素。一般来说，碱性大、位阻小，则催化能力强。叔胺对水与异氰酸酯反应的催化活性的影响比羟基与异氰酸酯反应的催化活性大（见图2-2），故叔胺催化剂一般用于聚氨酯泡沫制备。在所有叔胺类催化剂中，三亚乙基二胺是一种结构特殊的催化剂，由于它是杂环化合物，叔胺n原子上没有位阻，所以它对发泡反应及凝胶反应都具有较强的催化性能，是聚氨酯泡沫塑料常用的催化剂之一，也可用于聚氨酯胶粘剂、弹性体等的制备。据估计，在水/醇混合体系中，它对羟基催化能力占80%，对水占20%，对羟基与异氰酸酯反应的催化活性比水大，具有类似有机金属化合物的催化性能，不仅广泛用于泡沫，而且也用于聚氨酯弹性体、胶粘剂、涂料。

叔胺类化合物对聚氨酯反应催化活性的大小主要取决于以下几个因素：(1)表观上是叔胺的碱性大小。碱性越大，其催化活性越高。胺分子带有斥电子取代基时，会使氮原子上的电子云密度增加，碱性提高，催化活性增强；反之，催化活性减弱。(2)从分子结构而言，氮原子上所带取代基的空间障碍越小，催化活性越高。(3)催化剂的浓度增大，催化活性增强。

有机锡类催化剂是目前在水性聚氨酯中应用最广泛的催化剂，其国内外的生产厂家也很多。有机锡催化剂在水性聚氨酯预聚合与成膜固化两方面都有很好的催化活性。市面上主要用的有机锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡(dbtdl)和辛酸亚锡。有机锡化合物能与异氰酸根产生配位，使─nco极化，从而使异氰酸酯分子中带正电荷的碳原子更加活泼，更容易受到多元醇聚合物端羟基的攻击。在聚氨酯合成中，叔胺类催化剂虽然对─nco/─oh反应有一定的催化作用，但对─nco/h2o反应的催化作用更强烈。有机锡也能对─nco/─oh反应显现出强烈的催化作用。

3. 研究的基本内容与计划

内容：催化剂种类和浓度对聚氨酯发泡反应的影响

计划：先把所有的量都固定下来，只变混合催化剂的比例。定一个最佳比例后，再单独的改变别的量一个一个的固定下来，最后得到最佳发泡的数据。目标密度8以下。

4. 研究创新点

特色：虽然只改变催化剂总体研究的还是发泡出来的聚氨酯，因为研究的是小密度，所以发的泡越大肯定就越好。

创新：因为用的是混合催化剂，所以各种催化剂之间的比例很重要，除了催化剂，其他试剂的量也很重要，那就需要自己亲手做实验配置发泡。