如何选择和使用低硬度聚氨酯弹性体扩链剂，以解决制品硬度过高、弹性不足和手感差等问题。

各位朋友，化工界的同仁们，大家下午好！

我是今天的讲座嘉宾，很高兴能和大家共同探讨一个既有趣又实用的话题——低硬度聚氨酯弹性体扩链剂的选择与应用，以及如何通过它来解决那些让人头疼的制品硬度过高、弹性不足和手感欠佳等问题。

我相信，在座的各位或多或少都接触过聚氨酯弹性体，这种材料就像一位“千面女郎”，能屈能伸，既有橡胶的弹性，又有塑料的强度，用途广泛得超乎你的想象：从我们脚下的鞋底、汽车的轮胎，到工厂里的传送带、医疗器械，甚至航空航天领域，都能看到它的身影。

但这位“千面女郎”有时也会闹些“小脾气”，常见的就是“硬度过高”，让她失去了原本应有的柔软和弹性，手感也变得粗糙，像一块石头，而不是我们期待的橡胶。这时候，我们就需要一位“魔法师”——低硬度聚氨酯弹性体扩链剂，来帮助她重焕青春。

那么，问题来了，这位“魔法师”到底是什么？我们又该如何选择和使用她，才能成功驯服这位“千面女郎”呢？ 别着急，请听我娓娓道来。

一、 什么是扩链剂？它在聚氨酯中扮演什么角色？

首先，我们来认识一下“扩链剂”。你可以把聚氨酯弹性体想象成一串珠子，而扩链剂就是连接这些珠子的“线”。更准确地说，扩链剂是一种含有两个或多个活性氢的低分子量化合物，它们与预聚体中的异氰酸酯基团发生反应，从而延长分子链，增加分子量，并形成聚氨酯弹性体的硬段结构。

硬段的含量和结构直接影响着聚氨酯弹性体的硬度、强度、耐磨性等性能。因此，选择合适的扩链剂就显得至关重要。

二、 为什么需要低硬度扩链剂？

传统的扩链剂，例如1,4-丁二醇(BDO)，生成的硬段通常比较规整、结晶性高，容易导致聚氨酯弹性体的硬度偏高。 而在某些应用场景下，例如需要高回弹性、低滞后损失、柔软触感的产品，高硬度就成了“绊脚石”。 这时候，我们就需要低硬度扩链剂，来“稀释”硬段的含量，降低结晶度，从而获得更柔软、更有弹性的聚氨酯弹性体。

三、 低硬度扩链剂的种类和特点：

低硬度扩链剂就像一个“大家族”，成员众多，各有所长。 常见的有以下几类：

• 脂肪族二元醇: 例如1,6-己二醇(HDO)，1,4-环己烷二甲醇(CHDM)等。这类扩链剂引入的硬段结晶性较低，能有效降低聚氨酯弹性体的硬度，提高柔韧性。
• 聚醚二元醇: 例如聚四氢呋喃二醇(PTMG)，聚己内酯二醇(PCL)。这类扩链剂本身就是柔软的聚醚链段，能显著提高聚氨酯弹性体的回弹性、耐低温性和耐水解性。
• 含长链烷基的二元醇: 这类扩链剂在硬段中引入长链烷基，破坏硬段的规整性，降低结晶度，从而降低硬度，提高柔软性。

为了更清晰地了解不同种类低硬度扩链剂的特点，我为大家准备了一个表格：

四、 如何选择合适的低硬度扩链剂？

四、 如何选择合适的低硬度扩链剂？

选择低硬度扩链剂就像挑选“伴侣”，要综合考虑“性格”（性能）、“脾气”（工艺性）和“外貌”（成本）。具体来说，需要考虑以下几个方面：

1. 目标性能： 首先要明确你希望聚氨酯弹性体达到什么样的性能指标。比如，如果你想要高回弹性，那么聚醚二元醇可能是首选；如果你想要优异的耐水解性，那么聚己内酯二醇可能更适合。
2. 工艺条件： 不同的扩链剂活性不同，与预聚体的反应速度也不同。需要根据你的生产工艺，选择反应速度适中的扩链剂。如果反应速度过快，容易发生凝胶；如果反应速度过慢，则会影响生产效率。
3. 成本： 不同的扩链剂价格差异很大。需要在满足性能要求的前提下，尽量选择性价比更高的产品。
4. 相容性： 扩链剂与预聚体的相容性也很重要。如果相容性不好，容易导致分层、析出等问题，影响产品的外观和性能。
5. 安全性： 选择无毒、无刺激性气味的扩链剂，有利于改善工作环境，保障生产安全。

五、 低硬度扩链剂的使用方法：

选择好合适的扩链剂，接下来就是如何正确使用它。这就像学习烹饪，食材再好，也需要掌握正确的烹饪方法，才能做出美味佳肴。

1. 配方设计： 首先要进行合理的配方设计。确定预聚体、扩链剂、催化剂、助剂等的比例。 扩链剂的用量是关键，用量过多，硬度可能仍然偏高；用量过少，则可能影响产品的强度和耐磨性。
2. 混合： 将预聚体和扩链剂充分混合均匀。混合的均匀性直接影响产品的性能。可以使用机械搅拌、静态混合器等方式进行混合。
3. 浇注/成型： 将混合好的物料浇注到模具中，或者通过其他成型工艺制成产品。浇注过程中要注意控制温度，防止发生凝胶或气泡。
4. 固化： 将成型后的产品进行固化。固化温度和时间需要根据具体的配方和工艺进行调整。
5. 后处理： 部分产品可能需要进行后处理，例如脱模、修边、表面处理等。

六、 案例分析：

为了让大家更直观地了解低硬度扩链剂的应用，我给大家分享一个案例：

某公司生产的聚氨酯鞋底，原来使用传统的BDO作为扩链剂，硬度偏高，穿着舒适性差。后来，他们尝试使用PTMG作为部分扩链剂，结果发现鞋底的硬度显著降低，回弹性大大提高，穿着舒适性也得到了明显改善，受到了消费者的欢迎。

七、 常见问题及解决方法：

在使用低硬度扩链剂的过程中，有时也会遇到一些问题，例如：

• 硬度仍然偏高： 可能是扩链剂用量不足，或者预聚体中异氰酸酯含量偏高。可以适当增加扩链剂的用量，或者选择异氰酸酯含量较低的预聚体。
• 强度下降： 可能是扩链剂用量过多，导致硬段含量过低。可以适当降低扩链剂的用量，或者选择分子量较高的预聚体。
• 气泡： 可能是混合不均匀，或者物料中含有水分。可以加强混合，或者对物料进行脱水处理。
• 凝胶： 可能是反应速度过快，或者温度过高。可以降低反应温度，或者使用缓凝剂。

八、 总结与展望：

低硬度聚氨酯弹性体扩链剂就像一位“魔术师”，能够赋予聚氨酯弹性体更柔软、更有弹性的生命力。通过合理选择和使用低硬度扩链剂，我们可以轻松解决制品硬度过高、弹性不足和手感差等问题，开发出更多高性能、高附加值的聚氨酯产品。

随着科技的不断发展，相信未来还会涌现出更多新型的低硬度扩链剂，为聚氨酯弹性体的应用开辟更广阔的天地。

好了，今天的讲座就到这里。希望我的分享能对大家有所帮助。谢谢大家！ 如果大家有什么问题，欢迎随时提问，我们一起探讨！

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聚氨酯防水涂料催化剂目录

• NT CAT 680 凝胶型催化剂，是一种环保型金属复合催化剂，不含RoHS所限制的多溴联、多溴二醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、基锡等九类有机锡化合物，适用于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。

• NT CAT C-14 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体系；

• NT CAT C-15 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用和一定的耐水解性，组合料储存时间长；

• NT CAT C-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系，在该系列催化剂中催化活性强，特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系；

• NT CAT C-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有很强的延迟效果，与水的稳定性较强；

• NT CAT C-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，良好的流动性和耐水解性；

• NT CAT C-154 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用；

• NT CAT C-159 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，可用来替代A-14，添加量为A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝胶型催化剂，可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂，活性比有机锡相对较低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡，凝胶型催化剂，适用于聚醚型高密度结构泡沫，还用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等；

• NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂，与其他的二丁基锡催化剂相比，T-125催化剂对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性，而且改善了水解稳定性，适用于硬质聚氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及CASE应用中。