n,n-二甲基環(huán)己胺：環(huán)保型聚氨酯發(fā)泡催化劑的選擇
介紹
聚氨酯（PU）材料憑借其優(yōu)異的物理性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的材料之一，聚氨酯發(fā)泡材料廣泛應(yīng)用于建筑、汽車(chē)、家具、家電等領(lǐng)域。然而傳統(tǒng)的聚氨酯發(fā)泡催化劑往往含有有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成一定的污染。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，開(kāi)發(fā)和使用環(huán)保型聚氨酯發(fā)泡催化劑成為行業(yè)趨勢(shì)。N,N-二甲基環(huán)己胺（DMCHA）作為一種環(huán)保型催化劑，憑借其高效、低毒、低揮發(fā)性等特點(diǎn)，逐漸成為聚氨酯發(fā)泡催化劑的首選。
1. N,N-二甲基環(huán)己胺的基本性質(zhì)
1.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)
n,n-二甲基環(huán)己胺（dmcha）是一種有機(jī)胺化合物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
ch3
|
c6h11-n-ch3dmcha分子中含有一個(gè)環(huán)己基和兩個(gè)甲基，使其具有良好的溶解性和反應(yīng)性。
1.2 物理性質(zhì)
| 值/描述 | |
|---|---|
| 分子式 | c8h17n |
| 分子量 | X克／摩爾 |
| 外貌 | 無(wú)色至淺黃色液體 |
| 沸點(diǎn) | 160-162℃ |
| 密度 | 0.85克/厘米3 |
| 閃點(diǎn) | 45°? |
| 解決方案 | 易溶于水和有機(jī)溶劑 |
1.3 化學(xué)性質(zhì)
dmcha是一種強(qiáng)堿性化合物，能與酸反應(yīng)生成鹽。由于分子中含有氮原子，dmcha具有良好的親核性，能與異氰酸酯（nco）基團(tuán)反應(yīng)，催化聚氨酯的聚合。
2. DMCHA在聚氨酯發(fā)泡中的應(yīng)用
2.1 聚氨酯發(fā)泡基本原理
聚氨酯發(fā)泡是異氰酸酯與多元醇反應(yīng)生成聚氨酯，同時(shí)釋放二氧化碳?xì)怏w形成泡沫結(jié)構(gòu)的過(guò)程。催化劑在這個(gè)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，它可以加速反應(yīng)速度，控制泡沫的密度和結(jié)構(gòu)。
2.2 dmcha的催化機(jī)理
DMCHA作為叔胺催化劑，主要通過(guò)以下兩種方式催化聚氨酯發(fā)泡反應(yīng)：
- 親核催化：dmcha中的氮原子具有孤對(duì)電子，可以與異氰酸酯中的碳原子形成過(guò)渡態(tài)，從而加速異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)。
- 質(zhì)子轉(zhuǎn)移催化：dmcha可以通過(guò)質(zhì)子轉(zhuǎn)移機(jī)制促進(jìn)多元醇中的羥基和異氰酸酯之間的反應(yīng)。
2.3 dmcha 的優(yōu)勢(shì)
| 優(yōu)勢(shì) | 描述 |
|---|---|
| 效率 | dmcha能顯著加速聚氨酯發(fā)泡反應(yīng)，縮短生產(chǎn)周期。 |
| 環(huán)境 | dmcha毒性低，揮發(fā)性低，符合環(huán)保要求。 |
| 穩(wěn)定性 | dmcha在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解。 |
| 兼容性 | dmcha與多種多元醇和異氰酸酯有良好的相容性。 |
3. DMCHA與其他催化劑的比較
3.1 傳統(tǒng)催化劑的缺點(diǎn)
傳統(tǒng)的聚氨酯發(fā)泡催化劑如三乙胺（TEA）、二甲胺（DMEA）等，雖然催化效果顯著，但存在以下缺點(diǎn)：
- 高毒性：傳統(tǒng)催化劑往往具有高毒性，對(duì)操作人員的健康造成威脅。
- 強(qiáng)波動(dòng)：傳統(tǒng)催化劑易揮發(fā)，造成環(huán)境污染。
- 穩(wěn)定性差：傳統(tǒng)催化劑在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中容易分解，影響催化效果。
3.2 DMCHA與傳統(tǒng)催化劑的比較
| 催化劑 | 毒性 | 揮發(fā)性 | 穩(wěn)定性 | 催化效率 |
|---|---|---|---|---|
| 三乙胺（茶） | 高 | 高 | 貧困 | 高 |
| 二甲胺（dmea） | in | in | in | in |
| n,n-二甲基環(huán)己胺（dmcha） | 低 | 低 | 高 | 高 |
從表中可以看出，DMCHA在毒性、揮發(fā)性、穩(wěn)定性等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)催化劑，且催化效率高，是一種理想的環(huán)保型聚氨酯發(fā)泡催化劑。
4. dmcha應(yīng)用示例
4.1 建筑保溫材料
在建筑保溫材料中，聚氨酯發(fā)泡材料憑借其優(yōu)異的保溫性能和輕質(zhì)特性，被廣泛應(yīng)用于墻體、屋頂、樓板的保溫層。DMCHA作為催化劑，可以有效控制發(fā)泡過(guò)程，保證泡沫的均勻性和穩(wěn)定性，從而提高保溫材料的性能。
4.2 車(chē)內(nèi)
在汽車(chē)內(nèi)飾中，聚氨酯發(fā)泡材料應(yīng)用于座椅、頭枕、扶手等部位，提供舒適的乘坐體驗(yàn)。DMCHA的低毒性、低揮發(fā)性使其在汽車(chē)內(nèi)飾中的應(yīng)用更加安全環(huán)保。
4.3 家具制造
在家具制造中，聚氨酯發(fā)泡材料用于沙發(fā)、床墊等軟體家具的填充物，DMCHA的高效催化作用可以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
5. DMCHA的生產(chǎn)和儲(chǔ)存
5.1 生產(chǎn)工藝
DMCHA生產(chǎn)主要是由環(huán)己胺與甲醛反應(yīng)生成N-甲基環(huán)己胺，再與甲醛反應(yīng)生成N,N-二甲基環(huán)己胺，具體反應(yīng)方程式如下：
-
環(huán)己胺與甲醛反應(yīng)生成n-甲基環(huán)己胺：
c6h11nh2 + hcho → c6h11nhch3 + h2o -
n-甲基環(huán)己胺與甲醛反應(yīng)生成n,n-二甲基環(huán)己胺：
c6h11nhch3 + hcho → c6h11n(ch3)2 + h2o
5.2 儲(chǔ)存條件
| 儲(chǔ)存條件 | |
|---|---|
| 溫度 | 儲(chǔ)存溫度應(yīng)保持在0-30°c，避免高溫和陽(yáng)光直射。 |
| 濕度 | 儲(chǔ)存環(huán)境應(yīng)保持干燥，相對(duì)濕度不超過(guò)60%。 |
| 容器 | 應(yīng)使用密封性良好的容器，避免與空氣接觸。 |
| 保質(zhì)期 | 在合適的條件下，DMCHA的保質(zhì)期一般為12個(gè)月。 |
6. DMCHA的安全環(huán)保
6.1 安全使用
雖然DMCHA毒性較低，但在使用過(guò)程中仍需注意以下安全事項(xiàng)：
- 保護(hù)措施：操作人員應(yīng)佩戴防護(hù)手套、護(hù)目鏡和防護(hù)服，避免直接接觸。
- 通風(fēng)條件：操作環(huán)境應(yīng)保持良好的通風(fēng)，避免吸入蒸汽。
- 緊急治療：如果不慎接觸皮膚或眼睛，應(yīng)立即用大量清水沖洗并就醫(yī)。
6.2 環(huán)境績(jī)效
DMCHA具有低毒性、低揮發(fā)性等特點(diǎn)，環(huán)保性能優(yōu)于傳統(tǒng)催化劑，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物較少，對(duì)環(huán)境的污染較小。此外，DMCHA具有良好的生物降解性，能夠在自然環(huán)境中逐漸分解，減少對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響。
7. DMCHA市場(chǎng)前景
隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格以及消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，市場(chǎng)對(duì)環(huán)保型聚氨酯發(fā)泡催化劑的需求不斷增長(zhǎng)。DMCHA作為一種高效環(huán)保的催化劑，擁有廣闊的市場(chǎng)前景，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年DMCHA在聚氨酯發(fā)泡催化劑市場(chǎng)的份額將逐步擴(kuò)大，成為主流產(chǎn)品之一。
8。結(jié)論
N,N-二甲基環(huán)己胺（DMCHA）是一種環(huán)保型聚氨酯發(fā)泡催化劑，具有高效、低毒、低揮發(fā)性等特點(diǎn)，在聚氨酯、汽車(chē)、家具等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)催化劑相比，DMCHA在環(huán)保性能、穩(wěn)定性、催化效率等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和技術(shù)的進(jìn)步，DMCHA將成為聚氨酯發(fā)泡催化劑的首選，促進(jìn)聚氨酯行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
附：dmcha產(chǎn)品參數(shù)表
| 參數(shù) | 值/描述 |
|---|---|
| 分子式 | c8h17n |
| 分子量 | X克／摩爾 |
| 外貌 | 無(wú)色至淺黃色液體 |
| 沸點(diǎn) | 160-162℃ |
| 密度 | 0.85克/厘米3 |
| 閃點(diǎn) | 45°? |
| 解決方案 | 易溶于水和有機(jī)溶劑 |
| 儲(chǔ)存溫度 | 0-30℃ |
| 儲(chǔ)存濕度 | 相對(duì)濕度不超過(guò)60% |
| 保質(zhì)期 | 12個(gè)月 |
通過(guò)以上內(nèi)容的詳細(xì)介紹，相信讀者對(duì)選擇N,N-二甲基環(huán)己胺（DMCHA）作為環(huán)保型聚氨酯發(fā)泡催化劑有了更深入的了解。DMCHA不僅具有優(yōu)異的催化性能，而且在環(huán)保、安全方面也表現(xiàn)良好，是未來(lái)聚氨酯發(fā)泡催化劑發(fā)展的重要方向。
延伸閱讀：https://www.bdmaee.net/spraying-catalyst-pt1003/
延伸閱讀：https://www.cyclohexylamine.net/pc-amine-ma-190-amine-balance-catalyst/
延伸閱讀：https://www.bdmaee.net/wp-content/uploads/2021/05/3-12.jpg
延伸閱讀：https://www.newtopchem.com/archives/category/products/page/97
延伸閱讀：https://www.bdmaee.net/wp-content/uploads/2022/08/anhydrous-tin-tetrachloride-cas-7646-78-8-tin-tetrachloride.pdf
延伸閱讀：https://www.newtopchem.com/archives/39841
延伸閱讀：https://www.bdmaee.net/butyltris2-ethyl-1-oxohexyloxy-stannan-2/
延伸閱讀：https://www.bdmaee.net/kosmos-19-catalyst-cas121-73-6-degussa-ag/
延伸閱讀：https://www.newtopchem.com/archives/44272
延伸閱讀：
延伸閱讀：https://www.newtopchem.com/archives/44006
