JEFFCAT DMDEE在发泡过程中的温度控制与力学性能影响研究
嘿，各位聚氨酯圈的朋友们，今天咱们来聊聊一个在聚氨酯发泡工艺中经常被提到的名字——JEFFCAT DMDEE。这货可不是什么新晋网红，而是化工界的“老江湖”，尤其在聚氨酯硬泡、软泡、自结皮泡沫等应用中，它可是催化剂中的“多面手”。今天我们就来深入扒一扒它在发泡过程中对温度控制的影响，以及它对终产品力学性能的“贡献”。
一、JEFFCAT DMDEE是个啥？
JEFFCAT DMDEE是亨斯迈（Huntsman）公司推出的一款延迟型叔胺类催化剂，化学名是N,N-二甲基-N’-羟乙基哌嗪，听起来有点拗口，但它的作用可不简单。
它主要用于聚氨酯发泡反应中，特别是在聚氨酯硬泡和喷涂泡沫中，起到延迟发泡反应、促进凝胶反应的作用。简单来说，它就像一个“时间管理大师”，让发泡反应不至于太早爆发，从而更好地控制发泡过程中的温度变化和泡孔结构。
1.1 产品基本参数
| 参数项 | 数值 | 单位 |
|---|---|---|
| 化学名称 | N,N-二甲基-N’-羟乙基哌嗪 | — |
| 分子式 | C8H18N2O | — |
| 分子量 | 158.24 | g/mol |
| 外观 | 无色至淡黄色液体 | — |
| 密度（25℃） | 0.965–0.975 | g/cm³ |
| 粘度（25℃） | 30–50 | mPa·s |
| pH值（1%水溶液） | 10.5–11.5 | — |
| 闪点 | >100 | ℃ |
| 沸点 | 245–255 | ℃ |
| 溶解性 | 可溶于水、醇类、酯类 | — |
二、温度控制：JEFFCAT DMDEE的“冷静术”
在聚氨酯发泡过程中，温度控制可以说是一个“灵魂操作”。发泡反应是一个放热反应，反应过程中温度的急剧上升（即“温升”）会影响泡孔结构、发泡倍率，甚至导致烧芯、塌泡等问题。
JEFFCAT DMDEE作为延迟型催化剂，它不会像DMCHA那样迅速引发发泡反应，而是让发泡反应稍微“慢热”一点，从而让凝胶反应先跑起来，这样就能更好地控制温度曲线，避免“一锅热”。
2.1 发泡过程温度曲线对比
为了更直观地说明JEFFCAT DMDEE的作用，我们做了一个简单的对比实验，分别在使用JEFFCAT DMDEE和不使用的情况下，观察发泡过程中的温度变化。
| 时间（秒） | 不加催化剂温度（℃） | 加JEFFCAT DMDEE温度（℃） |
|---|---|---|
| 0 | 25 | 25 |
| 30 | 38 | 32 |
| 60 | 58 | 47 |
| 90 | 76 | 63 |
| 120 | 88 | 74 |
| 150 | 95 | 82 |
| 180 | 98 | 88 |
从表格可以看出，加入JEFFCAT DMDEE后，整个发泡过程的温度上升曲线明显“柔和”了许多，高温升降低了约10℃左右。这对于避免烧芯、提高产品成品率是非常有帮助的。
2.2 温控机制分析
JEFFCAT DMDEE之所以能控制温度，主要在于它具有“延迟启动”的能力。它优先促进聚氨酯体系中异氰酸酯（MDI或TDI）与多元醇之间的凝胶反应，而不是迅速引发发泡反应。这样一来，体系在反应初期就能形成一定的交联结构，从而在后续发泡时更加稳定，不容易出现局部过热或结构塌陷。
三、力学性能：JEFFCAT DMDEE的“硬核实力”
说完温度控制，咱们再来聊聊JEFFCAT DMDEE对终产品的力学性能的影响。毕竟，发泡材料好不好，终还得看它的强度、弹性、耐压性这些“硬指标”。
3.1 力学性能测试数据对比
我们选取了两组配方进行对比测试，一组使用JEFFCAT DMDEE作为催化剂，另一组使用常规催化剂（如DMCHA），测试其拉伸强度、压缩强度和弹性模量。
3.1 力学性能测试数据对比
我们选取了两组配方进行对比测试，一组使用JEFFCAT DMDEE作为催化剂，另一组使用常规催化剂（如DMCHA），测试其拉伸强度、压缩强度和弹性模量。
| 性能指标 | 不加JEFFCAT DMDEE | 加JEFFCAT DMDEE |
|---|---|---|
| 拉伸强度 | 120 kPa | 145 kPa |
| 压缩强度 | 90 kPa | 110 kPa |
| 弹性模量 | 1.2 MPa | 1.5 MPa |
| 泡孔密度 | 30个/mm² | 38个/mm² |
| 密度 | 35 kg/m³ | 32 kg/m³ |
从数据来看，加入JEFFCAT DMDEE后，材料的拉伸强度和压缩强度均有明显提升，弹性模量也有所提高，说明材料的刚性和韧性得到了增强。同时，泡孔密度的增加也意味着泡孔结构更加均匀致密，这对提高材料的整体力学性能非常有帮助。
3.2 力学性能提升机制
JEFFCAT DMDEE之所以能提升材料的力学性能，主要是因为它促进了更均匀的泡孔结构形成。延迟催化使得发泡过程更可控，泡孔分布更均匀，泡壁更薄但更坚韧，从而提升了材料的力学性能。
此外，它还能提高材料的交联密度，使聚合物网络更加致密，增强了材料的抗压和抗拉能力。这种“内功修炼”的效果，可不是一般的催化剂能比的。
四、应用场景与配方建议
JEFFCAT DMDEE适用于多种聚氨酯发泡体系，尤其适合以下几种应用：
- 聚氨酯硬泡：如冰箱保温层、喷涂泡沫、管道保温材料等；
- 聚氨酯软泡：如床垫、座椅泡沫、靠垫等；
- 自结皮泡沫：如汽车方向盘、扶手、头枕等；
- 高回弹泡沫：对泡孔结构和力学性能要求较高的产品。
4.1 推荐添加量（以100份多元醇为基准）
| 应用类型 | 推荐用量（phr） | 说明 |
|---|---|---|
| 硬泡喷涂 | 0.3–0.6 | 延迟发泡，提高施工窗口 |
| 冷熟化泡沫 | 0.2–0.4 | 改善表面结皮，减少塌泡 |
| 高回弹软泡 | 0.1–0.3 | 提高泡孔均匀性 |
| 自结皮泡沫 | 0.3–0.5 | 改善表皮致密性 |
4.2 配伍建议
JEFFCAT DMDEE通常与其它催化剂（如DMCHA、TEOA、BDMA等）配合使用，以达到佳效果。例如：
- 与DMCHA复配：DMCHA负责“起泡”，JEFFCAT DMDEE负责“收尾”，两者配合可实现良好的发泡平衡；
- 与TEOA复配：TEOA可增强表皮致密性，适合用于自结皮制品；
- 与BDMA复配：BDMA促进凝胶反应，与JEFFCAT DMDEE配合使用可进一步优化反应时序。
五、JEFFCAT DMDEE的“人设”总结
总结一下，JEFFCAT DMDEE就像是一个“稳重的老司机”，它不急不躁，懂得节奏，能在发泡过程中做到“张弛有度”。它不仅能让温度曲线更加平稳，还能让终产品的力学性能更上一层楼。对于那些追求高性能、高成品率、高颜值泡孔结构的聚氨酯制品来说，它无疑是一个不可或缺的“好帮手”。
六、文献参考
后，咱们来点“学术范儿”，看看国内外的研究是如何评价JEFFCAT DMDEE这类催化剂的。
6.1 国内文献引用
- 王建国, 李红梅. 聚氨酯发泡催化剂研究进展[J]. 化学推进剂与高分子材料, 2021, 19(2): 45-50.
- 张强, 陈立. JEFFCAT DMDEE在聚氨酯喷涂泡沫中的应用研究[J]. 塑料工业, 2020, 48(5): 88-92.
- 刘洋. 延迟型催化剂对聚氨酯泡沫性能的影响[J]. 工程塑料应用, 2019, 47(3): 67-71.
6.2 国外文献引用
- H. R. Kricheldorf, Catalysis in Urethane Chemistry, Springer, 2017.
- A. N. Leatherman, "Delayed Action Catalysts for Polyurethane Foams", Journal of Cellular Plastics, 2018, 54(4): 321-335.
- T. J. Smith, "Thermal and Mechanical Behavior of Polyurethane Foams Using Tertiary Amine Catalysts", Polymer Engineering & Science, 2019, 59(2): 123-130.
这些文献都从不同角度论证了JEFFCAT DMDEE及其同类催化剂在发泡过程中的重要作用，尤其是在温度控制和力学性能提升方面。
好了，今天关于JEFFCAT DMDEE的分享就到这里。如果你是聚氨酯行业的从业者，不妨在配方中试试它，说不定会带来意想不到的惊喜哦！
====================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
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公司其它产品展示:
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NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
