聚氨酯金属羧酸盐催化剂在水性聚氨酯分散体中的应用，促进快速固化和性能提升。
各位朋友，各位同行，早上好！我是老李，今天很荣幸能在这里跟大家聊聊聚氨酯领域的新宠儿——聚氨酯金属羧酸盐催化剂在水性聚氨酯分散体中的应用。
提起聚氨酯，大家肯定不陌生，这可是个“百变星君”，从柔软的海绵到坚硬的涂料，从舒适的鞋底到保温的冰箱，哪里都能看到它的身影。而水性聚氨酯，则是聚氨酯家族中的“环保小卫士”，它以水为分散介质，大大降低了痴翱颁排放，既满足了人们对高性能材料的需求，又顺应了绿色环保的大趋势。
但是，水性聚氨酯也并非完美无缺。与溶剂型聚氨酯相比，它的固化速度往往较慢，这就好比蜗牛赛跑，效率打了折扣。而固化速度慢，直接影响到生产效率、涂膜性能等关键因素。那么，有没有什么妙招能让水性聚氨酯“跑”得更快，性能更优异呢？
答案是肯定的！今天的主角——聚氨酯金属羧酸盐催化剂，正是解决这个问题的“加速器”。
一、催化剂：聚氨酯反应的“红娘”
要想了解金属羧酸盐催化剂的作用，我们首先要搞清楚聚氨酯的反应原理。简单来说，聚氨酯就是由多元醇和异氰酸酯这两种“情侣”通过聚合反应结合在一起的“爱情结晶”。
但是，这对“情侣”的结合并非总是那么顺利，有时需要借助“红娘”的力量，才能更快、更好地走到一起。这个“红娘”，就是我们所说的催化剂。催化剂本身不参与反应，但它能显着提高反应速率，缩短反应时间，提高聚氨酯的分子量和性能。
而金属羧酸盐催化剂，就是众多“红娘”中的一种，它以金属离子为活性中心，通过与反应物形成络合物，降低反应的活化能，从而加速聚氨酯的反应进程。
二、金属羧酸盐催化剂：水性聚氨酯的“黄金搭档”
传统的胺类催化剂虽然也能加速聚氨酯反应，但在水性体系中却存在一些问题，比如容易产生气泡、影响涂膜的耐水性等。而金属羧酸盐催化剂，则更适合水性聚氨酯体系，它具有以下优点：
- 催化活性高：金属羧酸盐催化剂能够有效地催化异氰酸酯与多元醇的反应，提高固化速度，缩短生产周期。
- 选择性好：金属羧酸盐催化剂对特定的反应具有更高的选择性，能够减少副反应的发生，提高聚氨酯的纯度和性能。
- 稳定性好：金属羧酸盐催化剂在水性体系中稳定性较好，不易分解失效，能够保证催化效果的持久性。
- 环保友好：与一些传统的有机金属催化剂相比，金属羧酸盐催化剂毒性较低，对环境更加友好。
- 改善涂膜性能：部分金属羧酸盐催化剂还能改善涂膜的耐水性、耐化学品性等，提升涂膜的整体性能。
可以说，金属羧酸盐催化剂是水性聚氨酯体系的“黄金搭档”，能够帮助水性聚氨酯“跑”得更快，更稳，更远。
叁、金属羧酸盐催化剂的种类和选择
市面上常见的金属羧酸盐催化剂种类繁多，常见的有：
市面上常见的金属羧酸盐催化剂种类繁多，常见的有：
- 羧酸锌类：例如辛酸锌、新癸酸锌等。这类催化剂催化活性适中，稳定性好，应用广泛。
- 羧酸锡类：例如辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等。这类催化剂催化活性较高，但对水解敏感，需要注意使用条件。
- 羧酸铋类：例如新癸酸铋、异辛酸铋等。这类催化剂催化活性高，毒性低，是近年来备受关注的环保型催化剂。
那么，如何选择合适的金属羧酸盐催化剂呢？这需要根据具体的应用需求和体系特点进行综合考虑。一般来说，需要考虑以下几个因素：
- 催化活性：根据所需的固化速度选择催化活性合适的催化剂。如果需要快速固化，可以选择催化活性较高的催化剂，如羧酸锡类或羧酸铋类；如果对固化速度要求不高，可以选择催化活性适中的催化剂，如羧酸锌类。
- 稳定性：根据体系的辫贬值、温度等条件选择稳定性好的催化剂。在酸性或碱性环境下，某些催化剂可能容易分解失效，需要选择耐酸碱性好的催化剂。
- 溶解性：金属羧酸盐催化剂的溶解性直接影响其在水性体系中的分散性，需要选择溶解性好的催化剂，以保证催化效果的均匀性。
- 毒性：在满足性能要求的前提下，尽量选择毒性较低的催化剂，以保护操作人员的健康和环境的安全。
- 成本：不同种类的金属羧酸盐催化剂价格差异较大，需要在性能和成本之间进行权衡，选择性价比高的催化剂。
为了更直观地帮助大家了解不同金属羧酸盐催化剂的特点，我整理了一个表格，供大家参考：
| 催化剂种类 | 催化活性 | 稳定性 | 溶解性 | 毒性 | 成本 | 应用领域 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 辛酸锌 | 中等 | 较好 | 一般 | 低 | 低 | 水性涂料、水性胶粘剂 |
| 新癸酸锌 | 中等 | 较好 | 较好 | 低 | 中等 | 水性涂料、水性胶粘剂 |
| 辛酸亚锡 | 高 | 较差 | 一般 | 中等 | 中等 | 水性涂料、水性胶粘剂 |
| 二月桂酸二丁基锡 | 高 | 较差 | 一般 | 中等 | 中等 | 水性涂料、水性胶粘剂 |
| 新癸酸铋 | 高 | 较好 | 较好 | 低 | 高 | 水性涂料、水性胶粘剂、水性油墨、水性木器漆 |
| 异辛酸铋 | 高 | 较好 | 较好 | 低 | 高 | 水性涂料、水性胶粘剂、水性油墨、水性木器漆 |
四、金属羧酸盐催化剂的应用案例
金属羧酸盐催化剂在水性聚氨酯分散体中有着广泛的应用，例如：
- 水性木器漆：木器漆对干燥速度和硬度要求较高，加入金属羧酸盐催化剂可以显着提高干燥速度，缩短施工周期，并提高漆膜的硬度和耐磨性。
- 水性工业涂料：工业涂料通常需要具有优异的耐化学品性和耐腐蚀性，加入金属羧酸盐催化剂可以改善涂膜的交联密度，提高涂膜的耐化学品性和耐腐蚀性。
- 水性胶粘剂：胶粘剂对粘接强度和耐水性要求较高，加入金属羧酸盐催化剂可以提高胶粘剂的固化速度和粘接强度，并改善耐水性。
- 水性油墨：水性油墨对干燥速度和耐刮擦性要求较高，加入金属羧酸盐催化剂可以提高油墨的干燥速度和耐刮擦性。
举个例子，某公司生产一种水性木器漆，干燥速度较慢，影响生产效率。经过实验，他们发现加入适量的异辛酸铋催化剂后，干燥速度显着提高，而且漆膜的硬度和耐磨性也得到了改善。
下面是一个实际应用案例的产物参数表格，仅供参考：
| 产物名称 | 水性木器漆 |
|---|---|
| 固化剂类型 | 异氰酸酯固化剂 |
| 催化剂类型 | 异辛酸铋 |
| 催化剂添加量 | 0.1%-0.5%（相对于固体份） |
| 固体含量 | 35% |
| 粘度（25℃） | 100-200 mPa.s |
| 干燥时间（表干） | 15-30分钟 |
| 干燥时间（实干） | 2-4小时 |
| 硬度（铅笔硬度） | ≥2贬 |
| 耐水性（浸泡24小时） | 无变化 |
五、金属羧酸盐催化剂的使用注意事项
虽然金属羧酸盐催化剂有很多优点，但在使用过程中也需要注意一些问题：
- 添加量：催化剂的添加量需要根据具体的体系和应用需求进行调整。添加量过少，催化效果不明显；添加量过多，可能会导致副反应的发生，影响涂膜性能。一般来说，金属羧酸盐催化剂的添加量为聚氨酯总固体含量的0.05%-1%。
- 分散性：金属羧酸盐催化剂在水性体系中的分散性直接影响其催化效果，需要保证催化剂在体系中分散均匀。可以使用一些分散剂来提高催化剂的分散性。
- 相容性：金属羧酸盐催化剂需要与体系中的其他组分具有良好的相容性，避免出现分层、沉淀等现象。
- 储存：金属羧酸盐催化剂需要储存在阴凉、干燥、通风的地方，避免阳光直射和高温。
- 安全：虽然金属羧酸盐催化剂的毒性较低，但仍需要注意操作安全，避免接触皮肤和眼睛。
六、金属羧酸盐催化剂的未来发展趋势
随着环保意识的日益增强，以及对高性能聚氨酯材料需求的不断增长，金属羧酸盐催化剂在水性聚氨酯领域将迎来更广阔的发展前景。未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：
- 开发新型环保型催化剂： 探索毒性更低、生物降解性更好的金属羧酸盐催化剂，以满足更加严格的环保要求。
- 提高催化剂的催化活性和选择性： 通过改性金属羧酸盐的结构，或与其他催化剂进行复配，提高催化剂的催化活性和选择性，从而获得更高性能的聚氨酯材料。
- 开发多功能催化剂： 探索集催化、分散、流平、增韧等多种功能于一体的多功能催化剂，以简化生产工艺，提高产物性能。
- 定制化催化剂： 根据不同的应用需求，开发定制化的金属羧酸盐催化剂，以满足个性化的需求。
总之，金属羧酸盐催化剂作为水性聚氨酯体系的“加速器”，在促进快速固化和性能提升方面发挥着重要作用。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，它必将在水性聚氨酯领域大放异彩，为我们带来更加环保、高性能的聚氨酯材料。
今天的分享就到这里，谢谢大家！如果大家有什么疑问，欢迎随时提问，我们一起交流学习，共同进步！
====================联系信息=====================
联系人： 吴经理
手机号码： 18301903156 (微信同号)
联系电话： 021-51691811
公司地址: 上海市宝山区淞兴西路258号
===========================================================
公司其它产物展示:
-
NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。
-
NT CAT UL1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，活性略低于T-12。
-
NT CAT UL22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性比T-12高，优异的耐水解性能。
-
NT CAT UL28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，该系列催化剂中活性高，常用于替代T-12。
-
NT CAT UL30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。
-
NT CAT UL50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。
-
NT CAT UL54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，耐水解性良好。
-
NT CAT SI220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，特别推荐用于MS胶，活性比T-12高。
-
NT CAT MB20 适用有机铋类催化剂，可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性较低，满足各类环保法规要求。
-
NT CAT DBU 适用有机胺类催化剂，可用于室温硫化硅橡胶，满足各类环保法规要求。