催化剂对异氰酸酯反应活性的影响
丙烯酸酯和异氰酸酯反应机理
丙烯酸酯和异氰酸酯反应机理引言丙烯酸酯和异氰酸酯是两种常见的有机化合物，它们可以通过反应产生新的化合物。
本文将深入探讨丙烯酸酯和异氰酸酯反应的机理，包括反应的步骤、反应条件和产物的结构。
反应机理丙烯酸酯和异氰酸酯反应的机理主要涉及亲核加成和消除反应。
具体来说，反应可以分为以下几个步骤：1.亲核加成：丙烯酸酯中的双键与异氰酸酯中的氰基发生亲核加成，形成一个中间体。
在此步骤中，丙烯酸酯中的双键中的π电子与氰基中的碳原子形成新的化学键。
2.中间体重排：在形成中间体后，发生一个重排反应，将异氰酸酯中的氰基迁移到丙烯酸酯的碳原子上。
这个重排反应可以通过脱氧离子的迁移来实现。
3.消除反应：在中间体重排后，发生一个消除反应，使产物中的一个氨基离开，生成最终的产物。
这个消除反应通常需要一定的反应条件。
反应条件丙烯酸酯和异氰酸酯反应的条件可以根据具体的反应目的和反应体系进行调节。
一般来说，反应需要以下条件：1.温度：反应需要在适当的温度下进行。
温度的选择要考虑反应速率和产物的稳定性。
较低的温度可以减少副反应的发生，但反应速率较慢；较高的温度可以加快反应速率，但可能导致产物的分解。
2.溶剂：反应需要在适当的溶剂中进行。
常用的溶剂包括氢氧化物、醇类和酮类。
溶剂的选择要考虑反应物的溶解度和反应速率。
3.催化剂：有些反应需要添加催化剂来促进反应的进行。
常用的催化剂包括有机碱和金属盐类。
催化剂的选择要考虑其对反应物的亲核性和催化活性。
产物结构丙烯酸酯和异氰酸酯反应的产物通常是一个新的有机化合物。
产物的结构可以根据反应机理和反应条件进行预测。
具体的产物结构取决于丙烯酸酯和异氰酸酯的结构和取代基的位置。
产物的结构可以通过波谱分析技术进行确认，如核磁共振(NMR)和质谱(MS)。
这些技术可以提供关于产物的分子式、分子量和官能团的信息，从而确认产物的结构。
应用丙烯酸酯和异氰酸酯反应的产物在有机合成中具有广泛的应用。
例如，产物可以用作聚合物的单体，制备高分子材料；产物也可以用于合成药物和农药等有机化合物。
异氰酸酯的制备
异氰酸酯的制备异氰酸酯是一类重要的有机化合物，具有广泛的应用领域。
它们常用于聚合物、涂料、胶粘剂、医药和农药等领域，具有良好的化学稳定性和反应活性。
本文将介绍异氰酸酯的制备方法及其应用。
一、异氰酸酯的制备方法1. 应用底物反应法异氰酸酯的制备方法之一是应用底物反应法。
底物一般选择脂肪醇或胺类化合物，如乙二醇、丙二醇、苯胺等。
将底物与过量的异氰酸酯反应，通过酯化反应生成异氰酸酯。
反应过程中需要催化剂的存在，常用的催化剂有二甲基苯胺等。
2. 溶剂中合成法溶剂中合成法是另一种常用的异氰酸酯制备方法。
在惰性溶剂中，将底物与异氰酸酯反应生成异氰酸酯。
溶剂的选择要根据底物的性质和反应条件进行合理选择。
反应过程中需要控制温度和反应时间，以提高反应效率和产率。
3. 反应条件优化在异氰酸酯的制备过程中，反应条件的优化对于提高产率和纯度至关重要。
温度、催化剂的选择和用量、反应时间等因素都会影响反应结果。
通过合理调整反应条件，可以提高产率和纯度，减少副反应的发生。
二、异氰酸酯的应用领域1. 聚合物制备异氰酸酯可以用于聚合物的制备。
通过与多元醇反应，可以得到聚氨酯材料。
聚氨酯具有良好的物理性能和化学稳定性，广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。
2. 医药领域异氰酸酯可以用于医药领域的药物合成。
通过与胺类化合物反应，可以合成具有生物活性的药物分子。
异氰酸酯的反应活性和选择性使其成为药物合成的重要中间体。
3. 农药制备异氰酸酯也可以用于农药的制备。
通过与胺类化合物或酚类化合物反应，可以合成具有杀虫、除草等功能的农药。
异氰酸酯的高反应活性和化学稳定性使其成为农药合成的理想反应底物。
4. 其他应用领域除了上述应用领域之外，异氰酸酯还可以用于涂料、胶粘剂、染料等领域。
其反应活性和化学稳定性使其成为这些领域中的重要原料。
总结：异氰酸酯是一类重要的有机化合物，具有广泛的应用领域。
通过底物反应法和溶剂中合成法可以制备异氰酸酯，优化反应条件可以提高产率和纯度。
聚氨酯化学与工艺5化学讲述
7.0 8920
59~63 5.4 38 370 －
9.5 6600
64~70 7.2 34.5 710 70
12.5 5090
71~76 9.7 37.3 720 61
16.0 3885
71~86 11.7 31.7 726 60
30.5 2170
83 15.7 32.4 455 63
在异氰酸酯和聚合物多元醇的反应中， 除了多元醇的品种和分子量等因素外，反应 基团的比例数，即-NCO/-OH的当量数之比 （异氰酸酯指数），决定了生成聚合物的分
二、叔胺催化剂酸碱性对反应活性的影响
在聚氨酯制备反应中，一般很少用酸类催化剂， 酸性催化剂(如苯甲酰氯、无机及有机酸)对氨基甲 酸酯及脲基甲酸酯生成反应有较低的催化作用。但
重要的是它们能抑制缩二脲的生成反应，因而抑制
交联反应。
若聚醚中尚有微量碱(开环聚合用的KOH未 被除去），则与二异氰酸酯反应时，碱金
3、常用种类：有机叔胺类及有机金属化合物。
4、选择性：聚氨酯合成中所采用的催化剂。都是
既能催化与羟基的反应，也能催化与水的反应， 但所有催化剂对这二个反应的催化活性各不相同。 一般，叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反应(即 通常所说的“发泡反应”)的催化效率大于对异
氰酸酯与羟基反应(即所谓所的“凝胶反应”)的
3.5 聚氨酯合成的主要反应
• 3.5.1 异氰酸酯与醇的反应 • 3.5.2 异氰酸酯与苯酚的反应
• 3.5.3 异氰酸酯与水的反应
• 3.5.4 异氰酸酯与羧酸的反应 • 3.5.5 异氰酸酯与胺的反应
• 3.5.6 异氰酸酯与氨基甲酸酯及脲的反应
• 3.5.7 自聚反应
• 3.5.8 异氰酸酯与环氧化合物的反应
脂肪族聚异氰酸酯成分表
脂肪族聚异氰酸酯成分表脂肪族聚异氰酸酯是一种重要的化工原料，广泛应用于涂料、胶粘剂、泡沫材料等领域。
下面是脂肪族聚异氰酸酯的主要成分：1.异氰酸酯基团：o脂肪族异氰酸酯基团是脂肪族聚异氰酸酯的主要反应性基团，具有较高的反应活性和较快的反应速度。
2.脂肪族链段：o脂肪族链段是脂肪族聚异氰酸酯的主体部分，其长度和结构直接影响产品的性能和用途。
3.催化剂：o催化剂可以加速脂肪族聚异氰酸酯的反应速度，提高生产效率。
常用的催化剂包括金属化合物、有机碱等。
4.改性剂：o改性剂可以改善脂肪族聚异氰酸酯的性能，以满足不同应用领域的需求。
例如，加入扩链剂可以增加产品的硬度，加入柔顺剂可以增加产品的柔韧性等。
5.稳定剂：o稳定剂可以抑制脂肪族聚异氰酸酯在贮存和使用过程中的性能变化，保证产品质量稳定。
常用的稳定剂包括抗氧化剂、抗紫外剂等。
6.填充剂：o填充剂可以降低脂肪族聚异氰酸酯的成本，同时也可以改善产品的某些性能。
例如，加入填料可以增加产品的体积密度、硬度等。
7.反应抑制剂：o反应抑制剂可以抑制脂肪族聚异氰酸酯在贮存和使用过程中的副反应，保证产品质量稳定。
常用的反应抑制剂包括阻聚剂、抗氧剂等。
8.阻聚剂：o阻聚剂可以抑制脂肪族聚异氰酸酯在贮存和使用过程中的聚合反应，保证产品质量稳定。
常用的阻聚剂包括酚类化合物、胺类化合物等。
9.颜色调节剂：o颜色调节剂可以改变脂肪族聚异氰酸酯的颜色，以满足不同应用领域的需求。
常用的颜色调节剂包括颜料、染料等。
10.其他添加剂：o其他添加剂包括流平剂、消泡剂、润湿剂等，可以改善脂肪族聚异氰酸酯的加工性能和使用性能。
丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制
丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制标题：丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的深入解析导言：丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制在有机化学领域中具有重要的地位。
本文将对这一反应机制进行深入解析，从基础概念出发，从简到繁地介绍其反应过程，并提供对这一机制的观点和理解。
一、丙烯酸酯和异氰酸酯的介绍1. 丙烯酸酯的结构和性质1.1 丙烯酸酯的化学结构1.2 丙烯酸酯的物理和化学性质2. 异氰酸酯的结构和性质2.1 异氰酸酯的化学结构2.2 异氰酸酯的物理和化学性质二、丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的基础概念1. 亲核反应与亲电反应的理解2. 共轭体系对反应速率的影响3. 反应机理中的中间体和过渡态的角色三、丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的简单模型1. 根据机理的相似性，参考高登反应机制2. 介绍该简单模型的反应过程2.1 加成反应的进行2.2 消除反应的发生2.3 反应过程中的中间体和过渡态四、丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的详细解析1. 实际反应的条件与影响因素1.1 温度与反应速率的关系1.2 溶剂对反应性质的影响2. 反应机制的详细步骤2.1 亲核试剂的攻击2.2 中间体的生成与转化2.3 消除反应的进行3. 不同基团对反应机制的影响五、丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的观点与理解1. 反应机制的灵活性与多样性2. 反应过程中的副产物与副反应3. 反应机制的应用领域与前景展望结论与总结：本文对丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制进行了深入解析，在基础概念的引导下，从简到繁地介绍了该反应过程。
通过对反应条件、影响因素和具体反应步骤的讨论，我们对该反应机制有了更全面、深刻和灵活的理解。
这项反应机制在有机合成中具有重要的应用前景，值得进一步深入研究。
1. 温度与反应速率的关系随着温度的升高，丙烯酸酯和异氰酸酯反应的速率也会增加。
这是因为温度的升高能够提供反应参与物质的更高的动能，使它们更容易突破反应能垒，从而加速反应的进行。
较低温度下，反应速率较慢，需要较长的反应时间才能达到理想的产率。
有机铋催化剂DY-20
有机铋催化剂DY-20
简称：有机铋
成分：羧酸铋
牌号：DY-20
供应商：上海德音化学有限公司
作用：主反应催化-NCO 与-OH 反应进行
产品图：
应用：
DY-20是一种淡黄色至黄色粘稠液体，符合欧盟环保标准，可替代有机锡、有机铅、有机汞作
为催化剂使用，主要催化体系中-NCO 与-OH 的反应，对水的催化作用较小。
DY-20可用于PU 树脂浆料、硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封胶和弹性体等产品的生产。
DY-20与有机锡产品相比环保无毒耐水性好，可用于对环保、水解稳定性有要求的行业。
物理特性
外观，25℃ 淡黄色至黄色透明粘稠液体 铋含量，% 20±0.5 比重，25℃ 1.15-1.25 闪点，℃ ＞110
有机铋催化剂优缺点：
a.安全环保, 可取代铅汞和正在被立法废除的锡;
b.水解稳定性较好, 降低与水反应的选择性, 在水系PU分散液中, 减少水与NCO基的副反应;
c.促进NCO/OH反应, 避免NCO副反应, 减少CO2的生成;
d.在单组份体系中, 把被水屏蔽的胺解放出来而不是促进NCO与水的反应;
e.可单独使用, 或与胺或其它有机金属化合物配合使用。
f.有机铋催化剂活性较有机锡催化剂偏低
核磁共振图谱
贮存：
德音化学建议该催化剂存储在干燥和凉爽的地区并进行适当通风。
原包装后请尽快扣紧包装盖，以防水分等其他物质的混入而影响产品性能。
包装：25KG/桶。
异氰酸酯与氨基甲酸酯反应条件
异氰酸酯与氨基甲酸酯反应条件异氰酸酯（Isocyanates）和氨基甲酸酯（Aminomethanes）是有机化合物，它们的反应条件可以根据所需产物选择合适的方法。
下面将介绍异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应条件及相关机理。
一、背景知识1. 异氰酸酯（Isocyanates）是一类含有-N=C=O结构的有机化合物，通常用于在聚合物的合成中作为活性单体。
最常见的异氰酸酯是苯二异氰酸酯（Phenyl isocyanate）和甲基异氰酸酯（Methyl isocyanate）。
2. 氨基甲酸酯（Aminomethanes）是一类含有-NH-CH2-结构的有机化合物，也被称为胺甲酸酯。
最常见的氨基甲酸酯是丙烯酰胺（Acrylamide）和甲酸甲酯（Methyl formate）。
二、反应条件1. 手性异氰酸酯与手性氨基甲酸酯反应条件在手性合成中，控制立体化学是非常重要的。
异氰酸酯和氨基甲酸酯的反应通常需要在温和的条件下进行，以防止立体异构体的形成。
一般而言，这种反应需要充分消除可能产生立体异构体的反应条件。
2. 异氰酸酯与氨基甲酸酯的加热反应异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应通常需要在中等到高温下进行加热，以促进反应的发生。
反应温度一般在80-120℃之间。
3. 异氰酸酯与氨基甲酸酯的溶剂条件在异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应中，选择适合的溶剂可以提高反应速率和产物纯度。
常用的溶剂包括醇类、酮类、醚类、酯类和芳香烃等。
4. 异氰酸酯与氨基甲酸酯的催化剂条件催化剂在异氰酸酯与氨基甲酸酯反应中起到重要的催化作用，可以提高反应速率和选择性。
常用的催化剂有砷化合物、胺类化合物和有机锡化合物等。
5. 异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应时间反应时间取决于反应的具体条件和反应速率。
一般而言，反应时间范围从几分钟到几小时不等。
三、反应机理异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应机理涉及亲核加成和消除反应。
该反应通常是亲核加成先于消除反应发生的。
1. 亲核加成亲核加成是异氰酸酯与氨基甲酸酯发生反应的第一步。
异氰酸酯与羟基反应的催化剂
异氰酸酯与羟基反应的催化剂下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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异氰酸酯的结构反应活性
次级反应的活性较小，能形成支化或交联，是合成非线型聚氨 酯材料的基本反应。
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a. 与醇的反应
异氰酸酯与醇反应能力： 伯醇>仲醇>叔醇
芳香族二异氰酸酯与醇类反应活性：当第一个NCO起反应后，会 使第二个末反应的NCO基活性降低。
b. 与水的反应
对泡沫塑料 十分重要
11
(3)异氰酸酯的自聚反应 a. 异氰酸酯二聚
粘合剂
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(2)两步法 第一步：二元醇与过量二元异氰酸酯制备端基为-NCO基团的预 聚物。
第二步：预聚体进行扩链或交联。 扩链反应：预聚物通过末端活性基因的反应使分子相互连结而增 大分子量的过程。PU树脂扩链剂主要为水、二元醇或二元胺。
二元醇
二元胺
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异氰酸酯指数（R）
0＜R＜1，分子扩链，端基为—OH R＝1， 分子无限扩链，端基为—NCO及—OH 1＜R＜2，分子扩链，端基为—NCO R＝2， 分子不扩链，端基为—NCO R＞2， 分子不扩链，端基为—NCO ，含未反应异氰酸酯。
高温下则二聚体会发生分解
b. 异氰酸酯三聚 三聚体在150一200℃时仍很稳定(与二聚体不同)。可制取优异的 油漆涂料及耐温、阻燃的埂质泡沫塑料。
12
c. 异氰酸酯的线型聚合反应
n值可达2000
d. 异氰酸酯的缩聚反应
可制备聚碳化二亚胺
13
4. 聚氨酯树脂合成原理
(1)一步法
Perlon U
由2,4-甲苯二异氰酸酯和带有三个端经基的支化型聚酯可合成 得交联型聚氨酯树脂。
22
(3)一些特殊类型的异氰酸酯 a. 聚合型异氰酸酯：毒性小，较稳定，可提高PU的支化及交联度。
TDI三聚体
异氰酸酯与环氧基团的反应条件(一)
异氰酸酯与环氧基团的反应条件(一)异氰酸酯与环氧基团的反应条件一、概述 - 异氰酸酯是一类重要的有机化合物，具有广泛的应用领域。
- 环氧基团是另一类常见的有机功能团，具有良好的反应活性。
- 异氰酸酯与环氧基团的反应条件是进行异氰酸酯与环氧基团之间化学反应的关键。
二、反应条件的选择 1. 温度 - 反应的温度是影响反应速率和产物选择的重要因素。
- 一般情况下，反应温度较高时反应速率较快，但同时可能引起副反应甚至分解。
- 为了提高反应的选择性和产率，需要在适当的温度范围内进行反应。
- 常见的温度范围为50℃-150℃。
2.催化剂•催化剂可以加速反应的进行，降低反应温度和能量消耗。
•反应中常用的催化剂有有机胺和亲核试剂等。
•催化剂的种类和用量对反应的效果有重要影响，需要根据具体反应进行选择。
3.反应时间•反应时间是指反应物在反应条件下进行反应所需的时间。
•反应时间与反应速率密切相关，较长的反应时间有助于提高反应的转化率。
•需要根据具体反应的要求和实验条件来确定反应时间。
4.溶剂选择•溶剂的选择既可以作为反应介质，也可以作为催化剂。
•合适的溶剂选择可以提高反应效果，促进反应进行。
•常见的溶剂有有机溶剂和水等，根据具体反应的要求选择适当的溶剂。
5.其他因素•反应的离子强度、粘度、溶液pH值等都可能对反应产率和选择性产生影响。
•在确定反应条件时，需要综合考虑上述因素，进行合理的调整。
三、拓展研究 - 异氰酸酯与环氧基团的反应条件研究是一个活跃的领域，仍有很多值得探索的问题。
- 随着化学合成技术的发展，新的反应条件和新的催化剂将被不断发现和应用。
- 这将促进异氰酸酯与环氧基团反应的改进，为相关领域的发展提供更多的可能性。
四、结论 - 异氰酸酯与环氧基团的反应条件是决定反应效果的重要因素。
- 需要根据具体需求选择合适的温度、催化剂、反应时间和溶剂等条件。
- 进一步研究和探索将有助于优化反应条件，实现更高效、高产的反应过程。
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催化剂对异氰酸酯反应活性的影响
催化剂能降低反应活性能，使反应速率加快，缩短反应时间，控制副反应，因此在
聚氨酯的制备中常常使用催化剂。对催化剂的要求一般是：催化活性高、选择性强。常用的
催化剂为有机叔胺类及有...
催化剂能降低反应活性能，使反应速率加快，缩短反应时间，控制副反应，因此在
聚氨酯的制备中常常使用催化剂。对催化剂的要求一般是：催化活性高、选择性强。常用的
催化剂为有机叔胺类及有机金属化合物。
聚氨酯合成中所采用的催化剂，都是既能催化与羟基的反应，也能催化与水的反应，
但所有催化剂对这二个反应的催化活性各不相同。一般，叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反
应（即通常所说的“发泡反应”）的催化效率大于对异氰酸酯与羟基反应（即所谓所的“凝
胶反应”）的催化效率，有机金属类催化剂对凝胶反应的催化效率更显著，即各催化剂都有
其选择性。
2.2.1.1 异氰酸酯反应的催化机理
一般认为，异氰酸酯与羟基化合物反应的催化机理是，异氰酸酯或羟基化合物先与
催化剂生成不稳定的络合物，然后发生反应，生成聚氨酯。但这种络合催化反应理论也有几
种说法，至今还不是十分清楚。
一种公认的催化机理是基于异氰酸酯受亲核的催化剂进攻，生成中间络合物，再与
羟基化合物反应。如二异氰酸酯与二元醇的反应机理如下：
另外，有人认为金属有机化合物的催化机理与叔胺类不同，是形成一种三元活化络
合物。有人提出羟基化合物与催化剂形成四节环活化络合物，再与异氰酸酯反应生成氨基甲
酸酯。
2
2.2.1.2 叔胺催化剂酸碱性对反应活性的影响
在聚氨酯制备反应中，一般很少用酸类催化剂，酸性催化剂（如苯甲酰氯、无机及
有机酸）对氨基甲酸酯及脲基甲酸酯生成反应有较低的催化作用，但重要的是它们能抑制缩
二脲的生成反应，因而抑制交联反应。若聚醚中尚有微量碱（开环聚合用的KOH）未被除去，
则与二异氰酸酯反应时，碱金属化合物会催化交联副反应，发生凝胶。因而可加入酸中和，
并且若酸稍过量，则抑制交联反应，可使预体能长期储存。
叔胺类催化剂对异氰酸酯与羟基化合物反应的影响，除了其碱性程度外，还有位阻
效应等因素。一般来说，碱性大、位阻小，则催化能力强。叔胺对水与异氰酸酯反应的催化
活性的影响比羟基与异氰酸酯反应的催化活性大（见图2-2），故叔胺催化剂一般用于聚氨
酯泡沫制备。在所有叔胺类催化剂中，三亚乙基二胺是一种结构特殊的催化剂，由于它是杂
环化合物，叔胺N原子上没有位阻，所以它对发泡反应及凝胶反应都具有较强的催化性能，
是聚氨酯泡沫塑料常用的催化剂之一，也可用于聚氨酯胶粘剂、弹性体等的制备。据估计，
在水/醇混合体系中，它对羟基催化能力占80%，对水占20%，对羟基与异氰酸酯反应的催化
活性比水大，具有类似有机金属化合物的催化性能，不仅广泛用于泡沫，而且也用于聚氨酯
弹性体、胶粘剂、涂料。
不同的异氰酸酯对各种反应有不同的催化活性。有人研究了两种催化剂对异氰酸酯
-端伯羟基聚醚、异氰酸酯-端仲羟基聚醚及异氰酸酯-水反应速率常数及活化能进行了比较，
实验结果见表2-7。表中K1、K2及K3分别为TDI与普通PPG聚醚（端基为仲羟基）、EO封端
聚醚（伯羟基）和水的反应速率常数[单位L/（g·mol·h）]。
表2-7 氨基甲酸酯及脲生成反应的速率常数K及活化能E
叔胺催化剂 K1 E1 K2 E2 K3 E3 K3/K1 K3/K2
TEDAL33 2.29 26.7 23.9 20.3 5.29 27.7 2.31 0.22
F2 1.18 31.2 10.1 28.6 2.31 31.2 1.96 0.23
由表2-7可见，对于仲羟基与NCO的反应，在这两种叔胺催化剂存在下，脲的生成
反应都比氨基甲酸酯的生成反应快得多，这从K3与K1之比可看出。在聚氨酯软泡制备中，
表现为聚脲生成和结合成相区迅速，而使泡沫易于开孔。对于伯羟基-水-异氰酸酯反应体系，
L33对氨基甲酸酯生成反应的催化作用较高，初始反应粘度显著增加，结果干扰聚脲相成长，
影响泡沫开孔；而F2对氨基甲酸酯的生成反应的催化作用小于L33，使得粘度增加相对较
3
慢。并且使用F2催化剂，反应活化能比较高，意味着反应早期和中期阶段的反应会被推迟，
从而使整个发泡过程有较好的脲和氨基甲酸酯反应平衡，结果产生小而均匀分散的聚脲相，
提高泡沫开孔率。
2.2.1.3 有机金属化合物对异氰酸酯反应的影响
金属盐对异氰酸酯与活泼氢化合物的反应起催化作用，一些有机金属化合物对异氰
酸酯-羟基化合物的催化活性可见表2-8。
表2-8 各种催化剂对三种二异氰酸酯与羟基的催化活性
催 化 剂
凝胶时间/min
TDI-80 m-XDI HDI
无 ＞240 ＞240 ＞240
三乙胺 120 ＞240 ＞240
三亚乙基二胺 4 80 ＞240
辛酸亚锡 4 3 4
二月桂酸二丁基锡 6 3 3
辛酸铅（24%Pb） 2 1 2
辛酸钴（6%Co） 12 4 4
辛酸铁（6%Fe） 16 5 4
环烷酸锌（14.5%Zn） 60 6 10
钛酸四异丁酯 5 2 2
注：聚氧化丙烯三醇（M=3000）与二异氰酸酯在70℃反应，测其发生凝胶的时间。
NCO与OH摩尔比值为1.0，催化剂配成10%二氧六环溶液，添加量为聚醚质量的1%。
一般来说，有机金属化合物催化剂对NCO与OH的反应的催化化活性比NCO与水的
反应强。由表2-8可看出，同一种催化剂对不同二异氰酸酯的活性不同，有机锡对芳香族异
氰酸酯及脂肪族异氰酸酯与羟基的反应都有较好的催化性能。辛酸铅催化体系的凝胶速率最
快，这是因为它对异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应有较强的催化效果，脲基甲酸酯的生成使得
体系迅速交联。
2.2.1.4 催化剂的协同效应
不同催化剂对NCO的活性不同，催化活性还与不同的反应物浓度、反应温度等条件
有关。由表2-8及图2-2等数据可兔崽子，不同的催化剂对二异氰酸酯与聚醚多元醇反应化
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学差异较大。例如三亚乙基二胺对芳香族异氰酸酯与羟基反应的催化作用比脂肪族的HDI
及芳脂型异氰酸酯XDI高得多（兔崽子表2-8）。研究发现，催化剂的浓度增加，则反应速
度加快；两种不同的催化剂复合起来，催化活性比单一催化剂的活性强得多（见表2-9）。
表2-9 异氰酸酯-羟基化合物反应中催化剂的相对活性
催 化 剂 质量分数/% 相对活性
无 - 1
四甲基丁二胺 0.1 56
三亚乙基二胺 0.1 130
三亚乙基二胺 0.2 260
三亚乙基二胺 0.3 330
辛酸亚锡 0.1 540
辛酸亚锡 0.3 3500
二月桂酸二丁基锡 0.1 210
二月桂酸二丁基锡 0.5 670
二月桂酸二丁基锡+三亚乙基二胺 0.1+0.2 1000
辛酸亚锡+三亚乙基二胺 0.1+0.5 1510
辛酸亚锡+三亚乙基二胺 0.3+0.3 4250
由表2-9可见，叔胺催化剂对NCO与OH的反应也有较大的催化活性，但有机锡催
化剂的催化活性更强。两种催化剂结合使用，可使催化能力成倍增强，这就是催化剂的协同
效应。在聚氨酯泡沫塑料配方设计中，两种或两种催化剂配合使用是很平常的，如此可控制
发泡与凝胶反应的平衡，获得良好的工艺性能和泡沫物性。
在具体的反应体系中，要根据反应及制品的类型，根据有关资料中不同催化剂的相
当活性以及实践经验，选择合适的催化体系。