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DBU異辛酸鹽在低溫固化和水性體系中的MDI應(yīng)用前景

日期：2025-07-16      分類(lèi)：新聞中心

標(biāo)題：DBU異辛酸鹽在低溫固化和水性體系中的MDI應(yīng)用前景探討

一、前言：從“膠水”說(shuō)起

說(shuō)到膠水，大家腦海中浮現(xiàn)的可能是小時(shí)候貼紙用的那種透明液體，或者是辦公室里常用的固體膠棒。但其實(shí)，在工業(yè)領(lǐng)域，“膠水”的概念遠(yuǎn)不止于此。它可能是一種高分子材料，一種反應(yīng)型粘合劑，甚至是一種能在零下幾十度固化的神奇物質(zhì)。

今天我們要聊的，就是這樣一個(gè)“不走尋常路”的角色——DBU異辛酸鹽（1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene Octanoate），它雖然名字拗口，但在低溫固化和水性聚氨酯體系中，卻是一個(gè)非常有潛力的明星助劑。尤其是在與MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）搭配使用時(shí)，其表現(xiàn)更是讓人刮目相看。

二、先來(lái)點(diǎn)干貨：產(chǎn)品參數(shù)一覽表

為了讓大家對(duì)DBU異辛酸鹽有個(gè)更直觀的認(rèn)識(shí)，我們先來(lái)看一下它的基本物理化學(xué)參數(shù)：

項(xiàng)目 參數(shù)
化學(xué)名稱(chēng) DBU異辛酸鹽
分子式 C??H??N?O?
分子量 約280 g/mol
外觀 淡黃色至無(wú)色透明液體
密度（25℃） 0.93–0.96 g/cm3
粘度（25℃） 100–200 mPa·s
pH值（1%水溶液） 9.5–10.5
溶解性 可溶于水、醇類(lèi)、酮類(lèi)等極性溶劑
儲(chǔ)存穩(wěn)定性 常溫避光保存，建議12個(gè)月以?xún)?nèi)

這些參數(shù)告訴我們幾個(gè)關(guān)鍵信息：首先，它是個(gè)堿性的催化劑；其次，它具有良好的水溶性，這為它在水性體系中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)；再者，它不像傳統(tǒng)胺類(lèi)催化劑那樣容易揮發(fā)或刺激性強(qiáng)，環(huán)保性能也更優(yōu)。

三、DBU異辛酸鹽：為何能脫穎而出？

在聚氨酯工業(yè)中，催化劑的選擇直接決定了反應(yīng)速度、成型質(zhì)量以及終產(chǎn)品的性能。傳統(tǒng)的叔胺類(lèi)催化劑如DABCO、TEA（三乙胺）等雖然催化效果不錯(cuò)，但往往存在氣味大、毒性高、與水反應(yīng)劇烈等問(wèn)題，尤其在水性體系中表現(xiàn)不佳。

而DBU異辛酸鹽則不同，它屬于一種“潛伏型”催化劑。什么意思呢？就是說(shuō)它在常溫下活性較低，但在特定條件下（比如加熱或pH變化）才會(huì)釋放出DBU，從而激活反應(yīng)。這種特性讓它特別適合用于雙組分體系，尤其是需要低溫固化的場(chǎng)合。

1. 在低溫固化中的優(yōu)勢(shì)

低溫固化是指在低于室溫（通常為0～40℃）環(huán)境下完成交聯(lián)反應(yīng)的過(guò)程。這對(duì)于某些應(yīng)用場(chǎng)景非常重要，例如冬季施工、冷鏈運(yùn)輸設(shè)備組裝、冷藏庫(kù)密封等。

DBU異辛酸鹽的“潛伏性”正好適應(yīng)了這一需求。在低溫下，它不會(huì)過(guò)早引發(fā)反應(yīng)，避免了凝膠時(shí)間過(guò)短的問(wèn)題；而在溫度升高或水分蒸發(fā)后，又能迅速釋放DBU，推動(dòng)反應(yīng)進(jìn)行。這種“按需釋放”的機(jī)制，使得它在低溫固化體系中表現(xiàn)得游刃有余。

2. 在水性體系中的適配性

隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，水性聚氨酯（WPU）逐漸成為主流趨勢(shì)。然而，水的存在往往會(huì)抑制異氰酸酯（如MDI）與多元醇之間的反應(yīng)，導(dǎo)致固化慢、性能差。

這時(shí)候，DBU異辛酸鹽就派上用場(chǎng)了。它不僅能有效促進(jìn)NCO-OH反應(yīng)，還能中和體系中的酸性成分，穩(wěn)定乳液狀態(tài)。更重要的是，它本身是水溶性的，不會(huì)像傳統(tǒng)催化劑那樣產(chǎn)生分層或沉淀問(wèn)題。

四、與MDI的“黃金組合”

MDI作為聚氨酯工業(yè)中常見(jiàn)的異氰酸酯之一，廣泛應(yīng)用于泡沫、膠黏劑、涂料等領(lǐng)域。但MDI也有它的“小脾氣”，比如反應(yīng)活性偏低、在水性體系中易發(fā)生副反應(yīng)等。

這時(shí)候，DBU異辛酸鹽就像一個(gè)貼心助手，幫助MDI更好地發(fā)揮性能：

這時(shí)候，DBU異辛酸鹽就像一個(gè)貼心助手，幫助MDI更好地發(fā)揮性能：

  • 提高反應(yīng)效率：DBU異辛酸鹽可以顯著加快MDI與多元醇之間的反應(yīng)速度，縮短脫模時(shí)間和固化周期；
  • 改善耐水性：由于其良好的成膜性和交聯(lián)密度提升能力，所得涂層或膠層在潮濕環(huán)境中表現(xiàn)更穩(wěn)定；
  • 增強(qiáng)機(jī)械性能：通過(guò)優(yōu)化交聯(lián)結(jié)構(gòu)，終產(chǎn)物的硬度、耐磨性、拉伸強(qiáng)度等指標(biāo)都有明顯提升；
  • 減少VOC排放：相比傳統(tǒng)有機(jī)錫類(lèi)催化劑，DBU異辛酸鹽更環(huán)保，符合綠色發(fā)展趨勢(shì)。

我們可以用一張表格來(lái)對(duì)比一下傳統(tǒng)催化劑和DBU異辛酸鹽在MDI體系中的表現(xiàn)差異：

性能指標(biāo) 傳統(tǒng)叔胺催化劑 DBU異辛酸鹽
凝膠時(shí)間（25℃） 較快 中等可控
低溫固化能力 差 良好
水溶性 差 良好
氣味 強(qiáng)烈 微弱
VOC排放 高 低
成本 低 中偏高
環(huán)保性 一般 優(yōu)良

從這張表可以看出，雖然DBU異辛酸鹽的成本略高，但它在環(huán)保、性能、適用性方面的綜合優(yōu)勢(shì)十分明顯。

五、實(shí)際應(yīng)用案例分享

案例一：水性聚氨酯木器漆

某國(guó)內(nèi)涂料企業(yè)在開(kāi)發(fā)一款高端水性木器漆時(shí)，遇到了固化慢、初期硬度低的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，他們?cè)谂浞街屑尤肓?.5%的DBU異辛酸鹽，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

  • 表干時(shí)間從原來(lái)的6小時(shí)縮短到2.5小時(shí)；
  • 硬度在24小時(shí)內(nèi)達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)；
  • 耐水擦拭次數(shù)提升了一倍以上。

企業(yè)負(fù)責(zé)人笑稱(chēng)：“原本以為要加烘烤線(xiàn)才能解決的問(wèn)題，沒(méi)想到靠這個(gè)‘溫柔的小催化劑’就搞定了?！?/p>

案例二：低溫建筑密封膠

北方某建筑工程公司在冬季施工中遇到密封膠固化不良的問(wèn)題。他們嘗試將原有的有機(jī)錫催化劑替換為DBU異辛酸鹽，結(jié)果令人驚喜：

  • 即使在-10℃環(huán)境下，密封膠也能在24小時(shí)內(nèi)完成初步固化；
  • 接縫處的彈性保持良好，未出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象；
  • 施工人員反饋操作更安全，幾乎沒(méi)有刺激性氣味。

六、未來(lái)展望：DBU異辛酸鹽的發(fā)展方向

隨著環(huán)保政策趨嚴(yán)和客戶(hù)對(duì)高性能材料的需求增加，DBU異辛酸鹽的應(yīng)用前景可謂一片光明。以下幾個(gè)方向值得關(guān)注：

  1. 復(fù)合催化劑開(kāi)發(fā)：將DBU異辛酸鹽與其他金屬類(lèi)或有機(jī)類(lèi)催化劑復(fù)配使用，進(jìn)一步提升反應(yīng)選擇性和控制能力；
  2. 微膠囊化技術(shù)：通過(guò)包覆技術(shù)實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的“控釋”效果，滿(mǎn)足更高要求的施工條件；
  3. 生物基替代品研究：探索以可再生資源為基礎(chǔ)的新型DBU衍生物，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展；
  4. 智能化響應(yīng)系統(tǒng)：結(jié)合溫敏、pH響應(yīng)等智能材料，實(shí)現(xiàn)“智能固化”過(guò)程控制。

七、結(jié)語(yǔ)：催化劑雖小，作用不小

DBU異辛酸鹽或許不是聚氨酯體系中耀眼的角色，但它確實(shí)是一個(gè)“低調(diào)的實(shí)力派”。它沒(méi)有傳統(tǒng)催化劑的刺鼻氣味，也沒(méi)有重金屬催化劑的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，卻能在低溫和水性體系中默默發(fā)力，讓MDI這類(lèi)“老朋友”煥發(fā)新生。

正如一位從業(yè)多年的工程師所說(shuō)：“好的催化劑，就像一個(gè)好的導(dǎo)演，不一定站在臺(tái)前，但每一場(chǎng)戲都離不開(kāi)他?！?/p>

參考文獻(xiàn)

以下是一些國(guó)內(nèi)外關(guān)于DBU異辛酸鹽及其在聚氨酯體系中應(yīng)用的研究資料，供讀者進(jìn)一步查閱：

  1. Kricheldorf, H.R. (2002). Catalysis in Polymer Synthesis. Springer.
  2. 李文濤, 張曉峰 (2019). “水性聚氨酯固化劑及催化劑研究進(jìn)展”.《中國(guó)膠粘劑》, 第28卷第5期.
  3. Zhang, Y., et al. (2020). "Low-Temperature Curing of Waterborne Polyurethane Adhesives Using DBU-Based Catalysts". Progress in Organic Coatings, Vol. 142, 105558.
  4. 王強(qiáng), 劉洋 (2021). “環(huán)保型催化劑在水性聚氨酯中的應(yīng)用”.《涂料工業(yè)》, 第51卷第3期.
  5. Haddleton, D.M., et al. (2001). "Organocatalytic Ring Opening Polymerization: A New Route to Functional Polymers". Chemical Communications, Issue 12.
  6. Chen, J., et al. (2022). "Recent Advances in Latent Catalysts for Polyurethane Systems". Journal of Applied Polymer Science, Vol. 139, No. 15.

如有興趣深入了解該催化劑的具體合成路線(xiàn)、復(fù)配比例或應(yīng)用工藝，歡迎繼續(xù)交流。畢竟在這個(gè)“萬(wàn)物皆可粘”的時(shí)代，找到一個(gè)靠譜的“催化劑伴侶”，比找對(duì)象還重要！

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

聯(lián)系人： 吳經(jīng)理

手機(jī)號(hào)碼： 18301903156 (微信同號(hào))

聯(lián)系電話(huà)： 021-51691811

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(lèi)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(mǎn)足各類(lèi)環(huán)保法規(guī)要求。

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

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