启光化学：新型多羟基反应型氨类催化剂在聚氨酯软泡合成中的高效催化应用

针对“新型多羟基反应型氨类催化剂在聚氨酯软泡合成中的高效催化应用”

1. 核心概念与技术背景

什么是“多羟基反应型氨类催化剂”？

传统的聚氨酯（PU）软泡催化剂（如三乙烯二胺 TEDA、双二甲氨基乙基醚 BDMAEE 等）通常是物理添加的叔胺。它们在反应结束后仍以游离态存在于泡沫中，容易挥发，导致成品气味大、VOC（挥发性有机化合物）排放高，且可能引起雾化（Fogging）问题，特别是在汽车内饰和家具应用中。

“多羟基反应型”指的是这类催化剂的分子结构中引入了一个或多个活性羟基（-OH）

反应机理：在聚氨酯发泡过程中，这些羟基能与异氰酸酯（-NCO）发生化学反应，形成氨基甲酸酯键。

结果：催化剂分子被化学键合（“锁”）在聚氨酯聚合物网络中，不再以游离态存在。

2. 主要优势与高效催化特性

这类新型催化剂在聚氨酯软泡合成中展现出以下显著优势：

A. 极低的气味与 VOC 排放（环保性）

零逸出/低逸出：由于催化剂参与反应并固定在聚合物链上，它不会从成品泡沫中挥发出来。这极大地降低了成品的异味和总碳挥发物（FOG/VOC）。

应用场景：完美契合汽车内饰（主机厂对雾化值有严格标准）、母婴家居产品、以及符合严苛环保法规（如欧盟 REACH、中国绿色产品认证）的软泡生产。

代表产品：亨斯迈的 JEFFCAT® Z-130/Z-131/ZR-50、赢创的 Tegoamin® ZE 1、巴斯夫的 Lupragen® N 208。

B. 的催化平衡性（高效性）

双重催化：许多多羟基反应型胺类催化剂设计为“平衡型”，既能促进异氰酸酯与水的发泡反应（产生 CO2 ），又能有效催化异氰酸酯与多元醇的凝胶反应（形成聚合物骨架）。

工艺宽容度：它们能提供良好的流动性，有助于复杂模具的填充，同时保证泡沫固化速度适中，避免塌泡或收缩。

物理性能提升：由于催化剂成为聚合物网络的一部分，有时能改善泡沫的力学性能（如回弹性、拉伸强度）和长期稳定性。

C. 多功能性

部分产品（如上海启光工贸提到的 QG-SX601）还兼具除醛功能或其他特殊助剂功能，进一步提升了软泡的附加值。

3. 典型代表产品及化学结构特征

根据搜索到的资料，市场上主流的新型多羟基反应型胺类催化剂包括：

表格

品牌/厂商

产品型号

化学特征/描述

主要应用领域

Huntsman (亨斯迈) JEFFCAT® Z-130 低气味、反应型凝胶催化剂，含活性羟基。 汽车座椅、低气味家具软泡

JEFFCAT® Z-131 反应性平衡催化剂，低VOC，含羟基。 高回弹冷熟化泡沫、模塑软泡

JEFFCAT® ZR-50 三元胺类，含羟基，固定。 对气味要求极高的卵泡

BASF (巴斯夫) N,N,N'-三甲基-N'-羟乙基-双氨基 (HE-TMAEE)，2025年底推出。 全球范围，旨在实现VOC零逸出

Evonik (赢创) 反应型、无散发叔胺催化剂。 聚醚型软泡、高回弹泡沫

上海启光工贸 新型多羟基反应型氨类催化剂，兼具除醛剂功能。 环保软泡、功能性海绵

4. 在聚氨酯软泡合成中的具体应用策略

在实际生产中，应用此类催化剂需注意以下几点以实现“高效催化”：

配方调整：

由于反应型催化剂会消耗一部分异氰酸酯（因为-OH参与了反应），在配方设计时可能需要微调异氰酸酯指数（Isocyanate Index），通常需略微增加异氰酸酯用量以补偿被催化剂消耗的-NCO基团。

替代比例：通常可以部分或全部替代传统的物理发泡催化剂（如TEDA），或与少量传统催化剂复配以优化成本和处理时间。

加工窗口控制

反应型催化剂的活性可能与温度更敏感。需通过实验确定最佳的起发时间和脱模时间（对于模塑泡沫）。

例如，JEFFCAT Z-131 被描述为具有延迟特性，有助于改善流动性，适合复杂形状的模塑。

协同效应

常与有机金属催化剂（如辛酸亚锡、羧酸锡）配合使用，以进一步精确调节“发泡 - 凝胶”平衡。

可与开孔剂、硅油等其他助剂良好相容。

5. 行业发展趋势

法规驱动：随着全球对车内空气质量（如中国汽车内饰气味评价标准）和室内环境健康要求的提高，传统高挥发性胺类催化剂正加速被淘汰。

绿色化学：多羟基反应型催化剂代表了聚氨酯助剂的绿色化方向——从“添加型”向“反应型”转变，实现助剂的原子经济性利用。

功能集成：未来的催化剂将不仅仅是催化反应，还将集成阻燃、抗菌、除醛（如 QG-SX601）等多重功能。

原创作者：上海启光工贸有限公司