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雙嗎啉基二乙基醚 (DMDEE) 在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中的平衡催化作用

日期：2025-07-07      分類(lèi)：新聞中心

雙嗎啉基二乙基醚（DMDEE）在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中的平衡催化作用

朋友們，今天咱們來(lái)聊一個(gè)聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)“化學(xué)”但其實(shí)挺接地氣的話(huà)題——雙嗎啉基二乙基醚（DMDEE），它在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中扮演的角色。如果你不是化工圈的人，可能對(duì)這些名字一頭霧水。沒(méi)關(guān)系，咱慢慢來(lái)，用大白話(huà)把這事兒說(shuō)清楚。

一、什么是DMDEE？它是誰(shuí)家的孩子？

首先，DMDEE的全稱(chēng)是Dimorpholinyl Diethyl Ether，中文名就是我們常說(shuō)的“雙嗎啉基二乙基醚”。聽(tīng)上去是不是像武俠小說(shuō)里的暗器名？別擔(dān)心，這不是毒藥，而是一種催化劑，在聚氨酯材料中起著至關(guān)重要的作用。

它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在兩個(gè)嗎啉環(huán)之間通過(guò)一個(gè)二乙基醚橋連接起來(lái)。這種結(jié)構(gòu)讓它既具備堿性，又具有一定的空間位阻，使得它在反應(yīng)體系中既能促進(jìn)反應(yīng)，又能控制反應(yīng)速率，堪稱(chēng)“穩(wěn)如老狗”的存在。

二、聚氨酯泡沫是什么？為什么這么重要？

聚氨酯泡沫分為軟泡和硬泡。今天我們重點(diǎn)說(shuō)的是硬質(zhì)聚氨酯泡沫，也就是俗稱(chēng)的“PU硬泡”。它廣泛應(yīng)用于建筑保溫、冰箱制冷、管道保溫、包裝材料等領(lǐng)域，可以說(shuō)是我們生活中不可或缺的一部分。

硬泡之所以硬，是因?yàn)樗鼉?nèi)部形成了高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，密度高、強(qiáng)度好、導(dǎo)熱系數(shù)低。而這一切的背后，都離不開(kāi)一種叫做“發(fā)泡反應(yīng)”的過(guò)程，其中就包括了多元醇與多異氰酸酯之間的反應(yīng)，以及伴隨而來(lái)的發(fā)泡劑揮發(fā)產(chǎn)生氣泡的過(guò)程。

這時(shí)候問(wèn)題來(lái)了：這兩個(gè)反應(yīng)得同時(shí)發(fā)生，還不能太快也不能太慢，否則要么泡沫塌了，要么發(fā)不起來(lái)。這就需要一個(gè)“協(xié)調(diào)員”，也就是我們今天的主角——DMDEE。

三、DMDEE是怎么當(dāng)好這個(gè)“協(xié)調(diào)員”的？

我們可以把聚氨酯發(fā)泡過(guò)程想象成一場(chǎng)婚禮，新郎是多元醇，新娘是多異氰酸酯，他們要在合適的時(shí)間地點(diǎn)牽手成功，形成堅(jiān)固的婚姻關(guān)系（即聚氨酯結(jié)構(gòu)）。而DMDEE就像一位經(jīng)驗(yàn)豐富的婚慶主持人，既要讓兩人順利見(jiàn)面，又要掌握節(jié)奏，不能讓他們太早親密接觸，也不能讓他們錯(cuò)過(guò)佳時(shí)機(jī)。

具體來(lái)說(shuō)，DMDEE是一種叔胺類(lèi)延遲型催化劑，它主要作用于氨基甲酸酯反應(yīng)（gellation），也就是泡沫成型的關(guān)鍵階段。相比其他強(qiáng)堿性的催化劑（比如三亞乙基二胺TEDA），DMDEE的堿性較弱，因此它不會(huì)一開(kāi)始就讓反應(yīng)狂飆突進(jìn)，而是等溫度稍微上來(lái)后才開(kāi)始發(fā)力，從而實(shí)現(xiàn)延遲凝膠化的效果。

這種特性讓它非常適合用于一步法硬泡工藝，尤其是在連續(xù)發(fā)泡生產(chǎn)線(xiàn)或噴涂泡沫中，能有效避免表皮過(guò)早固化、內(nèi)部空洞等問(wèn)題。

四、DMDEE與其他催化劑的對(duì)比分析

為了讓大家更直觀(guān)地理解DMDEE的優(yōu)勢(shì)，我整理了一個(gè)表格，對(duì)比了幾種常見(jiàn)的催化劑性能：

催化劑名稱(chēng) 化學(xué)類(lèi)型 催化活性 延遲效果 適用場(chǎng)景 備注
TEDA 脂肪族叔胺 高 弱 快速發(fā)泡 易導(dǎo)致表面過(guò)早固化
DABCO 環(huán)狀叔胺 中高 中 普通硬泡 常用基礎(chǔ)催化劑
DMDEE 嗎啉衍生物 中 強(qiáng) 延遲發(fā)泡 控制凝膠時(shí)間能力強(qiáng)
PC-5 金屬有機(jī)物 中 弱 澆注系統(tǒng) 對(duì)濕度敏感
A-1 芳香族叔胺 中低 強(qiáng) 特殊場(chǎng)合 成本較高

從上表可以看出，DMDEE在延遲催化方面表現(xiàn)突出，尤其適合那些對(duì)工藝窗口要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

五、DMDEE的技術(shù)參數(shù)一覽

為了幫助大家更好地了解DMDEE的物理化學(xué)性質(zhì)，這里也列出了它的基本技術(shù)參數(shù)：

參數(shù)名稱(chēng) 數(shù)值或描述
分子式 C??H??N?O?
分子量 244.33 g/mol
外觀(guān) 無(wú)色至淡黃色透明液體
密度（20℃） 1.08–1.10 g/cm3
pH值（1%水溶液） 9.5–10.5
粘度（25℃） 10–20 mPa·s
凝固點(diǎn) -10℃以下
沸點(diǎn) 260–270℃
溶解性 可溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑
儲(chǔ)存穩(wěn)定性 室溫下可穩(wěn)定儲(chǔ)存6個(gè)月以上
推薦使用量 0.1–1.0 phr（按多元醇計(jì)）

從這些參數(shù)來(lái)看，DMDEE是一種非常友好的化學(xué)品，不僅操作安全，而且便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，特別適合工業(yè)化生產(chǎn)。

六、DMDEE在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)如何？

讓我們以冰箱保溫層為例來(lái)說(shuō)明一下DMDEE的作用。

六、DMDEE在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)如何？

讓我們以冰箱保溫層為例來(lái)說(shuō)明一下DMDEE的作用。

在冰箱制造過(guò)程中，通常采用的是一步法高壓發(fā)泡機(jī)注入模具的方式。這個(gè)時(shí)候，物料混合后必須迅速充滿(mǎn)整個(gè)腔體，然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間開(kāi)始凝膠，形成穩(wěn)定的泡沫結(jié)構(gòu)。

如果使用傳統(tǒng)催化劑，可能會(huì)出現(xiàn)“外熟內(nèi)生”的現(xiàn)象，也就是外部已經(jīng)固化，內(nèi)部還在冒泡，導(dǎo)致泡沫開(kāi)裂或者空心。而加入適量的DMDEE之后，就可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗梢匝舆t凝膠時(shí)間，讓內(nèi)部氣體充分釋放，從而獲得均勻致密的泡沫結(jié)構(gòu)。

此外，在噴涂硬泡施工中，DMDEE也能顯著提高泡沫的附著力和閉孔率，減少收縮變形，提升整體保溫性能。

七、DMDEE的環(huán)保性和安全性如何？

隨著全球環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，DMDEE作為一種非重金屬催化劑，自然成為了許多環(huán)保配方的首選。

相比傳統(tǒng)的錫類(lèi)催化劑（如辛酸亞錫），DMDEE不含重金屬，對(duì)環(huán)境友好，對(duì)人體也相對(duì)安全。當(dāng)然，它畢竟還是有機(jī)胺類(lèi)化合物，操作時(shí)仍需注意通風(fēng)防護(hù)，避免長(zhǎng)時(shí)間皮膚接觸或吸入其蒸氣。

目前，DMDEE已廣泛通過(guò)歐盟REACH認(rèn)證、美國(guó)FDA食品接觸材料測(cè)試等多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，屬于合規(guī)性較強(qiáng)的一類(lèi)工業(yè)助劑。

八、未來(lái)趨勢(shì)與發(fā)展方向

隨著建筑節(jié)能、冷鏈物流、新能源汽車(chē)等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)高效節(jié)能保溫材料的需求持續(xù)增長(zhǎng)，這也推動(dòng)了聚氨酯硬泡市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大。

在這個(gè)背景下，DMDEE作為一類(lèi)高效的延遲型催化劑，正受到越來(lái)越多研發(fā)人員的關(guān)注。未來(lái)的趨勢(shì)可能是：

  • 與其他催化劑復(fù)配使用，優(yōu)化工藝窗口；
  • 開(kāi)發(fā)更高純度、更低氣味版本，滿(mǎn)足高端市場(chǎng)需求；
  • 探索綠色合成路徑，進(jìn)一步降低環(huán)境影響。

有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，未來(lái)五年內(nèi)，DMDEE在全球聚氨酯催化劑市場(chǎng)中的占比有望突破10%，成為替代傳統(tǒng)催化劑的重要力量之一。

九、結(jié)語(yǔ)：DMDEE，不只是個(gè)催化劑

寫(xiě)到這里，我想說(shuō)一句：DMDEE，你不僅是聚氨酯世界里的“幕后英雄”，更是現(xiàn)代工業(yè)文明中不可或缺的一員。它不像某些明星催化劑那樣耀眼奪目，卻總能在關(guān)鍵時(shí)刻穩(wěn)住局面，確保每一塊硬泡都能完美成型。

它沒(méi)有華麗的外表，也沒(méi)有炫酷的名字，但它用實(shí)際行動(dòng)告訴我們：有時(shí)候，低調(diào)才是真正的實(shí)力派。

十、參考文獻(xiàn)

后，附上一些國(guó)內(nèi)外關(guān)于DMDEE及其在聚氨酯泡沫中應(yīng)用的研究文獻(xiàn)，供大家查閱：

國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)：

  1. 李建軍, 王偉.《聚氨酯催化劑研究進(jìn)展》. 中國(guó)塑料, 2020(12):45-50.
  2. 張志剛, 劉洋.《DMDEE在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中的應(yīng)用研究》. 化工新型材料, 2021(8):112-115.
  3. 陳曉東, 黃磊.《環(huán)保型聚氨酯催化劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用》. 精細(xì)化工, 2019(5):78-82.

國(guó)外文獻(xiàn)：

  1. G. Oertel (Ed.). Polyurethane Handbook, 2nd Edition. Hanser Publishers, 1994.
  2. J. H. Saunders, K. C. Frisch. Chemistry of Polyurethanes. CRC Press, 1962.
  3. M. Szycher. Szycher’s Handbook of Polyurethanes, 2nd Edition. CRC Press, 2013.
  4. A. N. Leatherman, et al. “Delayed Action Catalysts for Rigid Polyurethane Foams.” Journal of Cellular Plastics, 1998, 34(6): 523–535.

希望這篇文章能讓你對(duì)DMDEE有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。下次看到保溫杯、冰箱門(mén)、甚至飛機(jī)上的隔熱板，不妨想想那個(gè)默默無(wú)聞的“幕后推手”——DMDEE。

====================聯(lián)系信息=====================

聯(lián)系人： 吳經(jīng)理

手機(jī)號(hào)碼： 18301903156 (微信同號(hào))

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公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號(hào)

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公司其它產(chǎn)品展示:

  • NT CAT T-12 適用于室溫固化有機(jī)硅體系，快速固化。

  • NT CAT UL1 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，活性略低于T-12。

  • NT CAT UL22 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性比T-12高，優(yōu)異的耐水解性能。

  • NT CAT UL28 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系，該系列催化劑中活性高，常用于替代T-12。

  • NT CAT UL30 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

  • NT CAT UL50 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

  • NT CAT UL54 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，耐水解性良好。

  • NT CAT SI220 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系，特別推薦用于MS膠，活性比T-12高。

  • NT CAT MB20 適用有機(jī)鉍類(lèi)催化劑，可用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性較低，滿(mǎn)足各類(lèi)環(huán)保法規(guī)要求。

  • NT CAT DBU 適用有機(jī)胺類(lèi)催化劑，可用于室溫硫化硅橡膠，滿(mǎn)足各類(lèi)環(huán)保法規(guī)要求。

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