各位朋友，各位同仁，大家早上好！

非常榮幸今天能在這里和大家聊聊聚氨酯彈性體這位“多面手”以及它背后的“秘密武器”——功能性助劑。聚氨酯彈性體，在我們的生活中可謂是無處不在，從我們腳下的鞋底，到汽車的輪胎，再到工業(yè)生產(chǎn)中的各種密封件，都能看到它的身影。它憑借著優(yōu)異的力學(xué)性能、耐磨性和耐化學(xué)腐蝕性，贏得了廣泛的應(yīng)用。但是，就像一位優(yōu)秀的演員也需要化妝師的精雕細(xì)琢一樣，聚氨酯彈性體的性能也需要功能性助劑的“魔法加持”，才能達(dá)到更高的境界。

今天，我們就聚焦于三個(gè)關(guān)鍵的性能指標(biāo)：抗撕裂強(qiáng)度、耐磨性和壓縮永久變形，來深入探討功能性助劑是如何在這三個(gè)方面發(fā)揮“調(diào)控大師”的作用。我會(huì)盡量用通俗易懂的語言，加上一些有趣的例子，讓大家更好地理解這些看似高深的化學(xué)概念。

一、抗撕裂強(qiáng)度：守護(hù)彈性體的“銅墻鐵壁”

首先，我們來說說抗撕裂強(qiáng)度。想象一下，一塊橡皮筋，如果輕輕一拉就斷了，那它還能用來做什么呢？抗撕裂強(qiáng)度就像是守護(hù)彈性體的“銅墻鐵壁”，它指的是彈性體抵抗撕裂破壞的能力。一個(gè)抗撕裂強(qiáng)度高的彈性體，即使受到外力作用產(chǎn)生裂紋，也能有效阻止裂紋的擴(kuò)展，從而延長使用壽命。

那么，哪些功能性助劑可以提升聚氨酯彈性體的抗撕裂強(qiáng)度呢？

• 交聯(lián)劑：構(gòu)建牢固的“骨架”

  交聯(lián)劑，顧名思義，就是能讓聚氨酯分子之間“手拉手”，形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的物質(zhì)。交聯(lián)密度越高，分子間的連接就越緊密，抗撕裂強(qiáng)度自然也就越高。

  常用的交聯(lián)劑包括：

  • 多元醇類交聯(lián)劑： 比如甘油、季戊四醇等。它們分子結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)羥基，可以與聚氨酯分子中的異氰酸酯基反應(yīng)，形成交聯(lián)。
  • 胺類交聯(lián)劑： 比如二胺、三胺等。胺基與異氰酸酯基的反應(yīng)活性很高，可以快速形成交聯(lián)。

  產(chǎn)品參數(shù)實(shí)例：

  產(chǎn)品名稱	化學(xué)成分	交聯(lián)度	應(yīng)用領(lǐng)域
  多元醇交聯(lián)劑A	季戊四醇改性物	適中	汽車密封件、工業(yè)皮帶
  胺類交聯(lián)劑B	芳香族二胺	高	高性能輪胎、礦山機(jī)械部件

  作用機(jī)制： 交聯(lián)劑就像水泥一樣，將聚氨酯分子粘結(jié)在一起，形成堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)彈性體受到撕裂力時(shí)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠有效地分散應(yīng)力，阻止裂紋的擴(kuò)展。

• 增韌劑：賦予彈性體“柔韌的身軀”

  如果說交聯(lián)劑是構(gòu)建彈性體“骨架”的材料，那么增韌劑就是賦予彈性體“柔韌身軀”的關(guān)鍵。增韌劑可以改善聚氨酯彈性體的韌性，使其在受到外力作用時(shí)，能夠更好地吸收能量，從而提高抗撕裂強(qiáng)度。

  常用的增韌劑包括：

  • 彈性體相容性樹脂： 例如端羧基丁腈橡膠（CTBN），可以通過化學(xué)鍵或物理纏繞與聚氨酯基體結(jié)合，形成兩相結(jié)構(gòu)。
  • 液體聚丁二烯： 能夠均勻分散在聚氨酯基體中，形成微區(qū)，提高彈性體的韌性。

  產(chǎn)品參數(shù)實(shí)例：

  產(chǎn)品名稱	化學(xué)成分	增韌效果	應(yīng)用領(lǐng)域
  端羧基丁腈橡膠（CTBN）	丁二烯-丙烯腈共聚物	顯著	航空航天密封件、高性能涂料
  液體聚丁二烯	聚丁二烯	較好	汽車緩沖器、減震墊

  作用機(jī)制： 增韌劑就像彈性體的“減震器”，當(dāng)彈性體受到?jīng)_擊時(shí)，增韌劑能夠吸收沖擊能量，減少應(yīng)力集中，從而提高抗撕裂強(qiáng)度。

二、耐磨性：讓彈性體“歷久彌新”

接下來，我們聊聊耐磨性。想象一下，一雙鞋子，如果穿幾天就磨破了，那可真是讓人頭疼。耐磨性指的是彈性體抵抗摩擦磨損的能力。一個(gè)耐磨性好的彈性體，即使經(jīng)過長時(shí)間的使用，也能保持良好的外觀和性能。

那么，哪些功能性助劑可以提升聚氨酯彈性體的耐磨性呢？

• 硬度調(diào)節(jié)劑：打造合適的“硬度鎧甲”

  彈性體的硬度是影響耐磨性的一個(gè)重要因素。一般來說，硬度適中的彈性體具有較好的耐磨性。硬度過低，容易發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致磨損加?。挥捕冗^高，則容易發(fā)生脆性斷裂，也會(huì)降低耐磨性。

  常用的硬度調(diào)節(jié)劑包括：

  • 小分子多元醇： 例如乙二醇、丁二醇等。可以增加聚氨酯的硬度，提高耐磨性。
  • 長鏈多元醇： 例如聚醚多元醇、聚酯多元醇等?？梢越档途郯滨サ挠捕?，提高彈性。

  產(chǎn)品參數(shù)實(shí)例：

  產(chǎn)品名稱	化學(xué)成分	硬度調(diào)節(jié)效果	應(yīng)用領(lǐng)域
  乙二醇	乙二醇	提高	高硬度鞋底、耐磨涂層
  聚醚多元醇	聚醚化合物	降低	彈性密封件、減震緩沖墊

  作用機(jī)制： 硬度調(diào)節(jié)劑就像彈性體的“塑形師”，通過調(diào)節(jié)聚氨酯分子鏈的柔性和剛性，來控制彈性體的硬度，使其達(dá)到佳的耐磨狀態(tài)。

  

  產(chǎn)品名稱	化學(xué)成分	硬度調(diào)節(jié)效果	應(yīng)用領(lǐng)域
  乙二醇	乙二醇	提高	高硬度鞋底、耐磨涂層
  聚醚多元醇	聚醚化合物	降低	彈性密封件、減震緩沖墊

  作用機(jī)制： 硬度調(diào)節(jié)劑就像彈性體的“塑形師”，通過調(diào)節(jié)聚氨酯分子鏈的柔性和剛性，來控制彈性體的硬度，使其達(dá)到佳的耐磨狀態(tài)。

• 填料：增強(qiáng)彈性體的“筋骨”

  填料是添加到聚氨酯彈性體中的固體顆粒物質(zhì)。它可以提高彈性體的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。

  常用的填料包括：

  • 碳黑： 具有優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)性和耐磨性，可以顯著提高彈性體的耐磨性。
  • 二氧化硅： 可以提高彈性體的硬度和耐磨性，同時(shí)還可以改善加工性能。
  • 氮化硼： 具有優(yōu)異的耐磨性和導(dǎo)熱性，可以提高彈性體的使用壽命。

  產(chǎn)品參數(shù)實(shí)例：

  產(chǎn)品名稱	化學(xué)成分	性能特點(diǎn)	應(yīng)用領(lǐng)域
  碳黑N330	純碳	高補(bǔ)強(qiáng)性，高耐磨性	輪胎、橡膠制品
  二氧化硅	SiO2	提高硬度，耐磨性	鞋底、涂料

  作用機(jī)制： 填料就像彈性體的“鋼筋”，能夠增強(qiáng)彈性體的強(qiáng)度和硬度，使其在受到摩擦力時(shí)，不易發(fā)生磨損。

三、壓縮永久變形：保持彈性體的“完美身材”

后，我們來談?wù)剦嚎s永久變形。想象一下，一個(gè)彈簧，如果長時(shí)間壓縮后，就失去了彈性，無法恢復(fù)原狀，那它也就失去了作用。壓縮永久變形指的是彈性體在受到壓縮力作用后，卸載后不能完全恢復(fù)原始形狀的程度。一個(gè)壓縮永久變形小的彈性體，可以長時(shí)間保持其彈性性能，從而延長使用壽命。

那么，哪些功能性助劑可以降低聚氨酯彈性體的壓縮永久變形呢？

• 耐熱穩(wěn)定劑：抵御高溫的“守護(hù)神”

  高溫是導(dǎo)致聚氨酯彈性體發(fā)生壓縮永久變形的一個(gè)重要因素。高溫會(huì)加速聚氨酯分子鏈的斷裂和重排，導(dǎo)致彈性體失去彈性。

  常用的耐熱穩(wěn)定劑包括：

  • 受阻酚類抗氧劑： 可以捕獲自由基，阻止聚氨酯分子鏈的氧化降解。
  • 亞磷酸酯類抗氧劑： 可以分解氫過氧化物，阻止聚氨酯分子鏈的氧化降解。

  產(chǎn)品參數(shù)實(shí)例：

  產(chǎn)品名稱	化學(xué)成分	性能特點(diǎn)	應(yīng)用領(lǐng)域
  抗氧劑1010	受阻酚類化合物	高效抗氧化，耐熱性好	汽車零部件、電子電器
  亞磷酸酯抗氧劑TNPP	三壬基苯基亞磷酸酯	優(yōu)異的分解氫過氧化物能力	塑料、橡膠

  作用機(jī)制： 耐熱穩(wěn)定劑就像彈性體的“防火墻”，能夠抵御高溫的侵襲，保護(hù)聚氨酯分子鏈的完整性，從而降低壓縮永久變形。

• 抗水解穩(wěn)定劑：防止水解的“利器”

  水解也是導(dǎo)致聚氨酯彈性體發(fā)生壓縮永久變形的一個(gè)重要因素。水分子會(huì)攻擊聚氨酯分子鏈中的酯鍵，導(dǎo)致分子鏈斷裂，從而降低彈性體的彈性。

  常用的抗水解穩(wěn)定劑包括：

  • 碳化二亞胺類化合物： 可以與水反應(yīng)，生成惰性物質(zhì)，從而阻止水解反應(yīng)的發(fā)生。
  • 環(huán)氧類化合物： 可以與聚氨酯分子鏈中的端基反應(yīng)，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從而提高抗水解性。

  產(chǎn)品參數(shù)實(shí)例：

  產(chǎn)品名稱	化學(xué)成分	性能特點(diǎn)	應(yīng)用領(lǐng)域
  碳化二亞胺類抗水解劑	多取代碳化二亞胺	高效抗水解，穩(wěn)定性好	聚氨酯密封件、電纜護(hù)套
  環(huán)氧樹脂	雙酚A型環(huán)氧樹脂	增強(qiáng)抗水解性	涂料、粘合劑

  作用機(jī)制： 抗水解穩(wěn)定劑就像彈性體的“防水衣”，能夠阻止水分子的侵入，保護(hù)聚氨酯分子鏈的完整性，從而降低壓縮永久變形。

總結(jié)

總而言之，功能性助劑在聚氨酯彈性體的抗撕裂強(qiáng)度、耐磨性和壓縮永久變形的調(diào)控中扮演著至關(guān)重要的角色。它們就像一群默默奉獻(xiàn)的“幕后英雄”，通過不同的作用機(jī)制，賦予聚氨酯彈性體更加優(yōu)異的性能，使其在各種應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用。

希望今天的分享能讓大家對聚氨酯彈性體和功能性助劑有更深入的了解。當(dāng)然，這只是一個(gè)簡單的介紹，實(shí)際應(yīng)用中還需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和性能要求，選擇合適的助劑和配方。如果您在實(shí)際應(yīng)用中遇到任何問題，歡迎隨時(shí)與我交流，我們共同探討，共同進(jìn)步！

謝謝大家！

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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(chǔ)存時(shí)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(dòng)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。