催化劑是一種能改變化學(xué)反應(yīng)速度而自身不被消耗的物質(zhì)。好的催化劑應(yīng)具備以下特點(diǎn)：1.增加反應(yīng)的選擇性;2.降低能耗即加快反應(yīng)速度;3.減少 操作步驟，減少副產(chǎn)物即促使原料完全變成目標(biāo)產(chǎn)物。在聚氨酯發(fā)泡劑化學(xué)中自從發(fā)現(xiàn)了二異氰酸酯與羥基化合物反應(yīng)制得硬質(zhì)泡沫塑料，涂料和膠粘劑以來(lái)聚氨酯發(fā)泡劑產(chǎn) 品的應(yīng)用已遍布各個(gè)領(lǐng)域。目前還在開(kāi)發(fā)更廣泛的應(yīng)用。

需求總是促進(jìn)科學(xué)研究的發(fā)展。就以聚氨酯發(fā)泡劑硬泡為例，在所有保溫材料中雖然聚氨酯發(fā)泡劑泡沫塑料各方面的性能好，而成本也高，其中一個(gè)原因是制品整體密度 高;在生產(chǎn)工藝上雖然靈活方便但物料在反應(yīng)過(guò)程中對(duì)操作工藝條件的敏感性使制品質(zhì)量波動(dòng)，需要經(jīng)常地調(diào)整配方，對(duì)于制品生產(chǎn)廠造成損失，當(dāng)然有些問(wèn)題增加 投料量也是解決問(wèn)題的一種方法，其結(jié)果以增加成本為代價(jià);聚氨酯發(fā)泡劑耐溫不能超過(guò)120度;在阻燃性上加了阻燃劑效果阻燃性達(dá)到B2級(jí)。在應(yīng)用上想說(shuō)愛(ài)你，都 難。正是這些弱點(diǎn)成為聚氨酯發(fā)泡劑泡沫塑料發(fā)展的瓶頸。要解決這一瓶頸的問(wèn)題就要先了解目前影響質(zhì)量波動(dòng)和高密度等問(wèn)題的因素。從模塑泡沫成型特征看，發(fā)泡時(shí)是注料操作，泡沫就有流動(dòng)的問(wèn)題，如果泡沫流動(dòng)的不好在制品中泡沫的密度就不一致，這時(shí)就要用多投料的方法使密度低處也能 達(dá)到合格的強(qiáng)度和表皮。怎樣達(dá)到密度一致，在發(fā)泡反應(yīng)的過(guò)程中控制泡沫的流動(dòng)性是一個(gè)途徑，為什么環(huán)境工藝條件對(duì)制品質(zhì)量影響那么大。催化劑在其中的作用 是什么。

從聚氨酯發(fā)泡劑化學(xué)特征看顧名思義聚氨酯發(fā)泡劑即聚氨基甲酸酯，是異氰酸酯與羥基化合物反應(yīng)的產(chǎn)物，加入水可以生成脲基和二氧化碳而發(fā)泡生成泡沫塑料，催化劑起著重 要的作用，催化劑不僅能加速反應(yīng)速度，而且是發(fā)泡工藝的重要的控制手段。選擇恰當(dāng)?shù)拇呋瘎w系能使在鏈增長(zhǎng)反應(yīng)(異氰酸酯-羥基反應(yīng))和發(fā)泡反應(yīng)(異氰酸 酯-水反應(yīng))二者之間建立較好的平衡，使聚合物的形成和氣體產(chǎn)生的速率相互平衡，在發(fā)氣反應(yīng)的同時(shí)泡沫壁具有足夠的強(qiáng)度，將氣體有效的包囊在泡沫體內(nèi)，發(fā) 泡完成后凝固成型。目前有兩大類催化劑：叔胺類和有機(jī)金 屬鹽類催化劑，叔胺類催化劑以三乙烯二胺，NN-二甲基環(huán)己胺為代表，有機(jī)金屬有有機(jī)錫類和羧酸鹽類。雖然目前已有很多上述類型催化劑可用，人們也在根據(jù) 催化活性的強(qiáng)弱反復(fù)地試驗(yàn)，以澆注成型為例人們要根據(jù)制品的形狀大小控制發(fā)泡和固化的時(shí)間，要在這兩類催化劑中反復(fù)的調(diào)節(jié)尋找發(fā)泡和凝膠的平衡以期增加泡 沫的流動(dòng)性和成型。然而因聚氨基甲酸酯所顧有的彈性韌性，使泡沫在發(fā)泡中后期泡沫被拉長(zhǎng)，這就是所謂的拉絲現(xiàn)象，使所得制品在澆注料之處泡沫密度大，拉絲 處密度小，雖然也可固化成型，但受外界影響仍有變形的可能，如果為了增加交聯(lián)多加水，和異氰酸酯生成脲低聚物，又會(huì)使泡沫酥脆。人們?yōu)榉乐棺冃危嗽黾?密度就是 加熱模具增加熟化時(shí)間。

從聚氨酯發(fā)泡劑化學(xué)特征看顧名思義聚氨酯發(fā)泡劑即聚氨基甲酸酯，是異氰酸酯與羥基化合物反應(yīng)的產(chǎn)物，加入水可以生成脲基和二氧化碳而發(fā)泡生成泡沫塑料，催化劑起著重 要的作用，催化劑不僅能加速反應(yīng)速度，而且是發(fā)泡工藝的重要的控制手段。選擇恰當(dāng)?shù)拇呋瘎w系能使在鏈增長(zhǎng)反應(yīng)(異氰酸酯-羥基反應(yīng))和發(fā)泡反應(yīng)(異氰酸 酯-水反應(yīng))二者之間建立較好的平衡，使聚合物的形成和氣體產(chǎn)生的速率相互平衡，在發(fā)氣反應(yīng)的同時(shí)泡沫壁具有足夠的強(qiáng)度，將氣體有效的包囊在泡沫體內(nèi)，發(fā) 泡完成后凝固成型。目前有兩大類催化劑：叔胺類和有機(jī)金 屬鹽類催化劑，叔胺類催化劑以三乙烯二胺，NN-二甲基環(huán)己胺為代表，有機(jī)金屬有有機(jī)錫類和羧酸鹽類。雖然目前已有很多上述類型催化劑可用，人們也在根據(jù) 催化活性的強(qiáng)弱反復(fù)地試驗(yàn)，以澆注成型為例人們要根據(jù)制品的形狀大小控制發(fā)泡和固化的時(shí)間，要在這兩類催化劑中反復(fù)的調(diào)節(jié)尋找發(fā)泡和凝膠的平衡以期增加泡 沫的流動(dòng)性和成型。然而因聚氨基甲酸酯所顧有的彈性韌性，使泡沫在發(fā)泡中后期泡沫被拉長(zhǎng)，這就是所謂的拉絲現(xiàn)象，使所得制品在澆注料之處泡沫密度大，拉絲 處密度小，雖然也可固化成型，但受外界影響仍有變形的可能，如果為了增加交聯(lián)多加水，和異氰酸酯生成脲低聚物，又會(huì)使泡沫酥脆。人們?yōu)榉乐棺冃危嗽黾?密度就是 加熱模具增加熟化時(shí)間。

異氰酸酯的三聚體是六節(jié)環(huán)的異氰脲酸酯也是提高制品強(qiáng)度耐熱性的結(jié)構(gòu)，生成聚異氰脲酸酯需要大于150度。傳統(tǒng)催化劑中因無(wú)對(duì)以上二級(jí)反應(yīng)三聚反應(yīng)的有 效的催化劑，所以在聚氨酯發(fā)泡劑泡沫塑料的產(chǎn)品時(shí)常需在中后期經(jīng)高溫停放過(guò)程就是為了形成交聯(lián)，即熟化以便改善制品的強(qiáng)度和永久變形等性能。實(shí)際上異氰酸酯的二級(jí)反應(yīng)需要一類能給異氰酸酯更高的能量的催化劑使其配合一級(jí)反應(yīng)催化劑與一級(jí)反應(yīng)同步或協(xié)調(diào)進(jìn)行并能與生成的一級(jí)產(chǎn)物相容而利于二級(jí) 反應(yīng)的進(jìn)行，催化劑既要有高的反應(yīng)選擇性，能將所有的二級(jí)反應(yīng)和三聚反應(yīng)進(jìn)行到底，生成聚氨酯發(fā)泡劑聚脲基甲酸酯聚異氰脲酸酯聚脲。若能研發(fā)這類催化劑，將是聚 氨酯的一場(chǎng)革命，聚氨酯發(fā)泡劑就可以改名為聚脲氨酯即聚異氰脲酸基聚脲基氨基甲酸酯，它的發(fā)泡路線就不是那種改性的路線，即生成氨基甲酸酯后生成聚異氰脲基或 脲酸酯，而是同步接續(xù)的反應(yīng)所以更利于泡沫的形成和獨(dú)立性因?yàn)殒溤鲩L(zhǎng)和網(wǎng)絡(luò)的形成是同時(shí)進(jìn)行，異氰酸酯永遠(yuǎn)是跑在多元醇合物的前面，所以不論在哪里注料， 泡沫總是均勻地向四周分布，只要異氰酸酯足夠和這樣的催化劑是足夠的，反應(yīng)到完成泡沫也不會(huì)有拔絲現(xiàn)象。所以所得的泡沫制品總體密度就可以降低，強(qiáng)度可大 幅度提高，其反應(yīng)完成就是固化之時(shí)熟化也隨即完成。所得產(chǎn)物泡沫制品可以不用后期的高溫停放，表皮自然不脆，而且強(qiáng)度高，泡沫尺寸穩(wěn)定性好。而且能耐高溫 可超過(guò)150度，異氰酸酯的指數(shù)足夠的話可提高阻燃等級(jí)。開(kāi)發(fā)這類反應(yīng)的催化劑將有望突破聚氨酯發(fā)泡劑發(fā)展的瓶頸。找到了目標(biāo)產(chǎn)物和所要進(jìn)行的反應(yīng)了，尋找什么樣的化合物作為催化劑將是艱巨的任務(wù)，這類催化劑的問(wèn)世將是聚氨酯發(fā)泡劑泡沫塑料行業(yè)的福音。