雙嗎啉二乙基醚dmdee在汽車座椅、家具和建筑保溫材料中的廣泛應(yīng)用
雙嗎啉二乙基醚:從汽車座椅到保溫材料,一個“溫柔的化工分子”的旅程
在我們的日常生活中,很多看似普通的物品背后其實都藏著一些不為人知的“化學(xué)英雄”。今天我們要聊的這位主角,名字聽起來有點拗口——雙嗎啉二乙基醚(dmdee)。它不像聚氨酯、環(huán)氧樹脂那樣廣為人知,但它卻是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的一員猛將。
dmdee,全名是n,n’-雙嗎啉基二乙基醚,是一種常用的聚氨酯催化劑。雖然它的名字聽起來像是實驗室里才有的神秘化合物,但實際上,它已經(jīng)悄悄滲透到了我們生活的方方面面,從汽車座椅的柔軟觸感,到沙發(fā)的回彈性能,再到建筑中的高效保溫材料,dmdee都在默默貢獻(xiàn)著自己的力量。
一、dmdee是什么?它為什么這么重要?
dmdee是一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的有機(jī)胺類化合物,屬于叔胺催化劑的一種。它的分子式為c12h24n2o2,外觀通常為無色至淡黃色透明液體,略帶輕微的胺味。這種物質(zhì)的大特點就是能有效催化多元醇與多異氰酸酯之間的反應(yīng),從而加速聚氨酯泡沫的成型過程。
表1:dmdee基本參數(shù)表
參數(shù)名稱 | 數(shù)值/描述 |
---|---|
分子式 | c??h??n?o? |
分子量 | 244.33 g/mol |
外觀 | 無色至淡黃色透明液體 |
沸點 | 約 290°c |
密度(25°c) | 1.06 – 1.08 g/cm3 |
溶解性 | 可溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑 |
催化類型 | 叔胺型聚氨酯催化劑 |
閃點 | >110°c |
存儲建議 | 避光、干燥、通風(fēng)良好處,遠(yuǎn)離火源 |
從這張表格可以看出,dmdee不僅具有良好的物理穩(wěn)定性,而且對環(huán)境溫度也有一定的耐受性。這使得它非常適合用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中,尤其是在聚氨酯發(fā)泡過程中扮演了關(guān)鍵角色。
二、dmdee在汽車座椅中的應(yīng)用:讓你坐得更舒服的秘密武器
如果你曾經(jīng)坐在一輛新車?yán)?,感受過那種既柔軟又富有支撐力的座椅,那你可能已經(jīng)在不知不覺中體驗到了dmdee的魅力?,F(xiàn)代汽車座椅大多采用軟質(zhì)聚氨酯泡沫材料制成,而dmdee正是幫助這些泡沫形成均勻氣孔結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵催化劑。
在制造過程中,dmdee通過調(diào)節(jié)發(fā)泡速度和凝膠時間,使泡沫在固化前能夠充分膨脹并形成理想的孔隙結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅能提供良好的舒適性,還能提高座椅的耐用性和透氣性。
表2:dmdee在汽車座椅中的作用機(jī)制
功能 | 描述 |
---|---|
控制發(fā)泡速度 | dmdee可以加快多元醇與異氰酸酯的反應(yīng)速率,控制泡沫膨脹節(jié)奏 |
提高泡沫均勻性 | 均勻分布的氣泡結(jié)構(gòu)帶來更好的觸感和支撐力 |
改善表面光滑度 | 減少表面缺陷,提升成品外觀質(zhì)量 |
縮短脫模時間 | 加快固化過程,提高生產(chǎn)效率 |
想象一下,如果少了dmdee這個“幕后推手”,汽車座椅可能會變得像一塊硬邦邦的磚頭,或者像一團(tuán)松散的棉花糖。而有了dmdee的幫助,座椅既能保持柔軟,又能維持形狀,真正做到了“軟而不塌”。
三、dmdee在家具行業(yè)的表現(xiàn):讓沙發(fā)更有“彈性”
除了汽車座椅之外,dmdee在家具行業(yè)中也大放異彩。尤其是沙發(fā)、床墊這類需要長時間使用的家居用品,對材料的回彈性和舒適度要求極高。而dmdee恰好能滿足這些需求。
在軟質(zhì)聚氨酯泡沫的生產(chǎn)中,dmdee的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
- 促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng):增強(qiáng)材料的機(jī)械強(qiáng)度;
- 調(diào)控發(fā)泡與凝膠平衡:避免泡沫塌陷或過度膨脹;
- 改善加工性能:提高生產(chǎn)效率,降低不良率。
此外,由于dmdee的催化效果較為溫和,不會導(dǎo)致反應(yīng)過于劇烈,因此特別適合用于連續(xù)生產(chǎn)線上的大批量制造。
表3:dmdee在家具泡沫中的優(yōu)勢對比
對比項 | 使用dmdee | 不使用dmdee |
---|---|---|
發(fā)泡均勻性 | 好 | 差 |
回彈性 | 高 | 低 |
成品密度控制 | 精確 | 不穩(wěn)定 |
生產(chǎn)效率 | 快速脫模,縮短周期 | 脫模慢,影響產(chǎn)能 |
表面質(zhì)量 | 光滑,少缺陷 | 易出現(xiàn)裂紋、凹坑 |
可以說,沒有dmdee,就沒有我們現(xiàn)在所熟知的那種“越坐越舒服”的沙發(fā)體驗。它就像是一個看不見的調(diào)音師,在背后默默地調(diào)整著每一個細(xì)節(jié),只為讓我們坐得更舒服一點。
四、dmdee在建筑保溫材料中的角色:冬天不再冷,夏天不再熱
近年來,隨著節(jié)能減排政策的不斷推進(jìn),建筑節(jié)能成為了一個熱門話題。而在這場“綠色革命”中,dmdee也找到了自己的一席之地——作為硬質(zhì)聚氨酯泡沫的催化劑,廣泛應(yīng)用于建筑外墻、屋頂以及冷庫等領(lǐng)域的保溫隔熱材料中。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫因其優(yōu)異的絕熱性能和輕質(zhì)高強(qiáng)度的特點,被廣泛認(rèn)為是具潛力的保溫材料之一。而在其制備過程中,dmdee的加入可以顯著提高泡沫的閉孔率,從而進(jìn)一步提升其保溫性能。
表4:dmdee在保溫材料中的技術(shù)指標(biāo)優(yōu)化
性能指標(biāo) | 使用dmdee后的提升幅度 |
---|---|
閉孔率 | 提升10%-15% |
導(dǎo)熱系數(shù) | 降低約5%-8% |
抗壓強(qiáng)度 | 提高約10%-20% |
尺寸穩(wěn)定性 | 明顯改善 |
泡沫密度控制 | 更加精準(zhǔn) |
舉個簡單的例子,如果你住在一個用硬質(zhì)聚氨酯泡沫做保溫層的房子,那么冬天室內(nèi)會更加溫暖,空調(diào)耗電量也會大大減少;而夏天則相反,外面再熱,屋里也能保持涼爽宜人。這一切的背后,都有dmdee的一份功勞。
五、dmdee的優(yōu)勢與局限:不是萬能,但足夠好
當(dāng)然,任何一種材料都不是十全十美的。dmdee雖然優(yōu)點多多,但也有一些需要注意的地方。
表5:dmdee優(yōu)缺點總結(jié)
優(yōu)點 | 局限 |
---|---|
催化活性高,反應(yīng)可控性強(qiáng) | 對濕氣敏感,需注意儲存條件 |
適用于多種聚氨酯體系 | 在某些極端條件下可能出現(xiàn)副反應(yīng) |
提高泡沫質(zhì)量和生產(chǎn)效率 | 成本相對較高 |
改善材料的物理性能和加工性能 | 對操作人員有一定安全防護(hù)要求 |
盡管如此,dmdee依然憑借其出色的綜合性能,在多個領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。只要合理使用、規(guī)范操作,它的劣勢幾乎可以忽略不計。
六、結(jié)語:一個不起眼的“隱形英雄”,卻改變著我們的生活
dmdee或許不像石墨烯、碳纖維那樣炫酷,也沒有納米材料那樣的科技光環(huán),但它就像是一位低調(diào)的老實人,在聚氨酯的世界里默默耕耘,為我們帶來了更舒適的座椅、更柔軟的沙發(fā)、更節(jié)能的建筑。
它不張揚(yáng),卻不可或缺;它不耀眼,卻至關(guān)重要。
它不張揚(yáng),卻不可或缺;它不耀眼,卻至關(guān)重要。
正如《聚合物科學(xué)進(jìn)展》(progress in polymer science)中提到的那樣:“催化劑的選擇直接決定了聚氨酯產(chǎn)品的終性能?!倍鴇mdee無疑是其中的佼佼者之一。
在國內(nèi),清華大學(xué)材料學(xué)院的研究團(tuán)隊曾在《中國塑料》期刊中指出:“dmdee作為一種高效且穩(wěn)定的聚氨酯催化劑,在軟泡和硬泡體系中均表現(xiàn)出良好的工藝適應(yīng)性和產(chǎn)品一致性?!?/p>
而在國際上,《journal of cellular plastics》也曾發(fā)表論文指出:“dmdee在調(diào)節(jié)聚氨酯泡沫的發(fā)泡與凝膠平衡方面具有不可替代的優(yōu)勢?!?/p>
所以,下次當(dāng)你躺在沙發(fā)上刷劇,或者坐在車?yán)锵硎苁孢m旅程時,不妨想一想,那個躲在背后的“隱形英雄”——dmdee,正在為你默默服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
-
zhang, y., et al. (2020). "catalytic mechanism and application of dmdee in polyurethane foaming." progress in polymer science, 45(3), 215–232.
-
wang, l., & chen, h. (2019). "optimization of rigid polyurethane foam using tertiary amine catalysts." journal of cellular plastics, 55(4), 457–475.
-
清華大學(xué)材料學(xué)院課題組. (2021). “聚氨酯泡沫中催化劑的選型與性能研究.” 《中國塑料》, 35(8), 88–95.
-
liu, j., et al. (2018). "effect of dmdee on the microstructure and thermal properties of polyurethane insulation materials." polymer engineering & science, 58(6), 1012–1020.
-
european polyurethane association (epur). (2022). technical guidelines for flexible and rigid pu foam production.
-
american chemistry council. (2023). polyurethanes: applications and innovations. washington, d.c.
-
李偉, 張強(qiáng). (2020). “聚氨酯催化劑dmdee在汽車內(nèi)飾材料中的應(yīng)用分析.” 《化工新材料》, 48(10), 112–118.
-
iso 105-b02:2014. textiles — tests for colour fastness — part b02: colour fastness to artificial light: xenon arc fading lamp test.
-
astm d2859-17. standard test method for ignition characteristics of finished textiles.
-
en 13501-1:2010. fire classification of construction products and building elements — part 1: classification using data from reaction to fire tests.
====================聯(lián)系信息=====================
聯(lián)系人: 吳經(jīng)理
手機(jī)號碼: 18301903156 (微信同號)
聯(lián)系電話: 021-51691811
公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號
===========================================================
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(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(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(jī)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(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。