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有机金属催化剂有哪些烷基化合物?有机金属催化剂对聚氨酯催化作用

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发表时间:2018-05-15 16:13来源:美剧下载,美剧在线观看,美剧天堂-熊猫影视网

  有机金属催化剂在催化剂研究的过程中,人们发现许多有机金属,如铅、锡、锑、钛、锌、锰、铜、铬等烷基化合物,对—NCO、OH—间的反应具有一定的催化作用。虽然品种较多,但常用的多为锡、锌、汞等烷基化合物,聚氨酯工业最为重要的是有机锡类催化剂。


  根据锡原子的化合价,有机锡类催化剂可分为二价锡类化合物和四价锡类化合物。前者化合物结构中不存在碳锡键,比较重要的有辛酸亚锡、油酸亚锡等。四价锡化合物,其烷基或芳基是通过碳—锡链直接连接在锡原子上,比较重要的催化剂是二丁基锡二月桂酸酯。


  有机锡催化剂的催化活性与它的分子结构有关,其活性大小顺序如下:R2SnX2、R2SnO、R2SnS>RSnX3、RSnOOH、R3SnX>R4Sn;取代基R:CH3>C4H9>C6H5;取代基X:OH>OC4H9、SC4H9、OCOCH3>C1>F。有机锡类催化剂与叔胺催化剂不同,在形成聚氨酯产品后,它通常会残留在产品中而不易挥发出去。它在聚合物中随着时间的延长将会产生某些化学变化,对产品性能产生一定影响。如二价锡化合物易被氧化成四价锡化合物,它在聚氨酯泡沫体内具有一定的防老化作用,可以适当延长泡沫体制品的使用寿命。


  在聚氨酯泡沫体的制备中,尤其是对高水用量配方制备低密度泡沫体的过程中,对有机锡催化剂的选择和用量应十分谨慎小心,需限制使用大配比用量。这是因为有机锡催化剂对外界影响因素要比胺催化制敏感得多,如它易发生水解,会出现乳白时间、不粘手时间和脱模时间延长等催化作用失效的现象。因此,最好选用水解稳定性较好,并具有延迟催化作用的其他有机锡催化剂,如FOMREZU-1等。为避免有机锡催化剂失效,在组合料的配制中,有时不将有机锡催化剂,而是在组合料使用前,再行单独加入混合后即投入使用。例如二丁基锡二月桂酸酯与无机酸反应,生成无催化活性的无机酸盐。在无机碱存在存在下它还可生成二丁基锡的氧化物,该类氧化物是无催化作用的不溶性沉淀。二丁基锡二月桂酸酯和水反应,产生水解,最终也能生成不溶性沉淀物,使催化活性下降,甚至失去催化作用。


  在聚氨酯工业中,使用有机锡催化剂时,必须慎重小心。工业中应注意以下几点:


  第一,在使用高含水量制备低密度泡沫体时,在可能的情况下,应尽量选择耐水解性较好的有机锡催化剂,并在产生前添加,混合均匀后立即使用,应避免它与高含水量的多元醇组分长期、高温下混合贮存;


  第二,在生产中,若发现混配了有机锡催化剂的多元醇组分出现浑浊或离析,必须要做发泡试验,观察发泡体的乳白、凝胶时间变化,以判断是否是因有机锡化合物发生水解而使催化剂失效;


  第三,在有机锡催化剂在包装、贮运和使用过程中,必须使用无酸、无碱、干燥的容器,应密封贮运,使用中应尽量避免受到水及酸、碱杂质的侵扰;


  第四,在冬季或室温较低的情况下使用二丁基锡二月桂酸酯催化剂时,使用前应稍微加热处理,使其保持适当的催化活性。当在冬季对室外冷物体表面基材上进行喷涂聚氨酯材料施工时,冷表面基材的低温会使催化作用下降,应适当提高含有机锡多元醇组分的物料温度,或配合使用其他活性较高的有机金属催化剂。


二月桂酸二丁基锡有机锡催化剂.png


  在聚氨酯工业中,最常用的有机锡催化剂是二丁基锡二月桂酸酯和辛酸亚锡。


  1.二丁基锡二月桂酸酯


  分子量631.55,相对密度1.025~1.065,锡含量(18.6±0.6)%,色泽(gradar法)<3,黏度(25℃)<50mPa·s,闪点440℃,溶于一般溶剂及增塑剂,但不溶于水。毒性较大,属有机毒品。


  2.辛酸亚锡


  属高效低毒有机锡催化剂,分子量392.5,纯品为白色或微黄色膏状物,溶于石油醚,不溶于水。亚锡含量约22%。辛酸亚锡主要用于聚氨酯软泡体、涂料、橡胶等产品的生产中,它的催化活性比二丁基锡二月桂酸酯要高,在配方中的用量较二丁基锡二月桂酸酯要少,它可以常独使用,也可以与叔胺类催化混合使用,以增强其催化效力。


  除有机锡类催化剂外,有机汞化合物对异氰酸酯与羟基的反应具有催化作用。有机汞催化剂类化合物不仅能对异氰酸酯和多元醇聚合物反应显示出良好的催化作用,同时,它还具合物的催化反应中,其反应活性高于二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡,它能与N-甲基对氧氮己环具有良好的催化作用,并能显出较大的延迟催化作用。


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