聚氨酯反應(yīng)速率影響因素

(一)催化劑的作用 在聚氨酯蓬勃發(fā)展的過(guò)程中，催化劑的作用功不可沒(méi)。根據(jù)聚氨酯制品生產(chǎn)和用途的差異，選擇使用催化劑的三種功能：

1、促進(jìn)鏈增長(zhǎng)反應(yīng) 使液態(tài)的中、小分子量的化學(xué)原料．通過(guò)催化劑作用、使其迅速反應(yīng)，分子鏈快速增長(zhǎng)、形成高分子量的聚合物材料。

2、促進(jìn)反應(yīng)體系中某些特定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度。 如在聚氨酯泡沫體的合成中，促進(jìn)-NCO與H2O的反應(yīng)速度，使之快速反應(yīng)產(chǎn)生大量二氧化碳?xì)怏w；促進(jìn)－NCO與多元醇端羥基間的反應(yīng)，使之迅速生成氨基甲酸酯基團(tuán)，分子鏈迅速增加，加速材料的凝膠速度。

3、調(diào)節(jié)反應(yīng)速度 在聚氨酯合成的諸多復(fù)雜反應(yīng)中，通過(guò)使用不同類(lèi)型的催化劑，調(diào)節(jié)諸多競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)歷程和平衡，促進(jìn)設(shè)計(jì)的主反應(yīng)的反應(yīng)速度，減緩或抑制副反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行，借助催化劑的功能，獲得最佳分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目的

此外，異氰酸酯和羥基化合物反應(yīng)活性還受到各自分子結(jié)構(gòu)的影響。各類(lèi)羥基化合物反應(yīng)活性為：伯羥基＞仲羥基＞叔羥基。

(二）、原料酸堿值 對(duì)聚氨酯反應(yīng)來(lái)說(shuō)，原料的酸堿值會(huì)影響到與異氰酸酯的反應(yīng)性。就聚醚多元醇和聚酯多元醇原料而言而言，酸值是殘留的端羧基的量，它與異氰酸酯反應(yīng)生成酰胺并釋放二氧化碳，不僅會(huì)造成鏈的終止，還容易形成氣泡。酸同時(shí)對(duì)反應(yīng)催化產(chǎn)生不良的作用，而且降低制品的耐水解性能。合理的保持反應(yīng)體系呈弱堿性，有利于反應(yīng)的順利進(jìn)行。過(guò)高的堿值，會(huì)造成反應(yīng)速率不好控制，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。

（三）、催化劑 就同品種催化劑而言，添加合理的催化劑用量，有利于控制合理的反應(yīng)速率。催化劑過(guò)量，也會(huì)犧牲制品品質(zhì)，某些有機(jī)錫類(lèi)催化劑會(huì)影響制品耐水解性能。

（四）、水分 雖然很多聚氨酯配方有添加水分，但代表水分就是聚氨酯生產(chǎn)應(yīng)該必須使用的原料。但對(duì)于聚氨酯反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)體系中混合物水分含量是必須嚴(yán)格控制的。因?yàn)殡S著水的用量增多，反應(yīng)速率會(huì)增加。特別是在催化劑存在下，異氰酸酯與水的反應(yīng)可加速進(jìn)行。水與異氰酸酯反應(yīng)活性盡管比伯羥基低，卻與仲羥基相當(dāng)。在聚氨酯泡沫塑料以外的聚氨酯制品生產(chǎn)中，水完全是必須嚴(yán)格控制的，因?yàn)樗c異氰酸酯反應(yīng)，會(huì)生成不穩(wěn)定的氨基甲酸，易再分解成二氧化碳和胺。另外在預(yù)聚體中，水分還會(huì)降低預(yù)聚體中NCO的含量。

（五）、官能團(tuán) 官能團(tuán)越大，反應(yīng)速率越快，同時(shí)物料粘度越高。

（六）、分子量 在官能團(tuán)等條件相同的情況下，分子量越小，反應(yīng)活性越高。

（七）、二醇與二胺 二醇與二胺反應(yīng)速率相差很大，二醇活性比二胺低很多。尤其是脂肪族伯胺與異氰酸酯反應(yīng)的活性特別快，一般很難控制，所以常用活性比較低的芳香族二胺。

（八）、溫度 一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)速率越高。但實(shí)際中，聚氨酯反應(yīng)溫度控制在60-100 ℃之間。因?yàn)槌^(guò)130 ℃，特別是線性分子鏈反應(yīng)易出現(xiàn)不良問(wèn)題，產(chǎn)生支化和交聯(lián)，并影響分子間的規(guī)整性。低于60 ℃，反應(yīng)速率很慢，不利反應(yīng)進(jìn)行。

（九）、其他 溶劑極性越大，影響反應(yīng)速率越慢，反之越快；固含量越低，反應(yīng)速率越小，反之越快；物料粘度越高，反應(yīng)速率越慢；攪拌速度快，反應(yīng)快；硬度（模量）越高，反應(yīng)速率越快；