天元航材是一家生產(chǎn)銷售端羥基聚丁二烯、四氫呋喃共聚醚等化工原材料廠家，端羥基聚丁二烯，是一種液體遙爪聚合物，具有透明度好、低溫性能、加工性能好、粘度低、耐老化等的特性，可廣泛應(yīng)用于建筑材料、鞋業(yè)材料、橡膠制品、保溫材料、涂料、膠粘劑、橡膠等多個(gè)領(lǐng)域。通過端羥基聚丁二烯與不同類型的二異氰酸酯反應(yīng)所得液體遙爪聚合物，端異氰酸酯基聚丁二烯，是端羥基聚丁二烯的衍生物，那么，什么是異氰酸酯？以及異氰酸酯催化反應(yīng)機(jī)理是怎么樣的？

異氰酸酯

異氰酸酯是異氰酸的各種酯的總稱，用于家電、汽車、建筑、鞋業(yè)、家具、膠粘劑等行業(yè)。若以異氰酸酯基團(tuán)的數(shù)量分類，可分為單異氰酸酯和二異氰酸酯及多異氰酸酯等。單體的異氰酸酯易揮發(fā)且有毒性，因此多將其制備為多聚體使用。由于脂肪族二異氰酸酯的聚異氰脲酸酯具有很好的熱穩(wěn)定性、耐候性以及耐介質(zhì)性，其自聚反應(yīng)被廣泛的研究。二異氰酸酯類聚合物在各種聚氨酯類涂料和膠粘劑中有著其獨(dú)特的優(yōu)勢而被廣泛地使用。

異氰酸酯反應(yīng)的催化機(jī)理

異氰酸酯與經(jīng)基化合物反應(yīng)的催化機(jī)理，異氰酸酯或經(jīng)基化合物先與催化劑生成不穩(wěn)定的絡(luò)合物，然后發(fā)生反應(yīng)，生成聚氨酯。但這種絡(luò)合催化反應(yīng)理論，目前也有幾種說法，具體如下：

1、第一種：基于異氰酸酯受親核的催化劑進(jìn)攻，生成中間絡(luò)合物，再與羥基化合物反應(yīng)。

2、第二種：金屬有機(jī)化合物的催化機(jī)理與叔胺類不同，是形成一種三元活化絡(luò)合物。

3、第三種：羥基化合物與催化劑形成四節(jié)環(huán)活化絡(luò)合物，再與異氰酸酯反應(yīng)生成氨基甲酸酯。

在制備異氰酸酯類聚合物過程中的難點(diǎn)在于選擇適合的催化劑的選擇，目前使用的催化劑類型繁多，包括：季銨堿、季銨鹽、金屬鹽、氫化物、氧化物等等。

催化劑對(duì)異氰酸酯反應(yīng)活性的影響

催化劑能使其反應(yīng)活性降低，反應(yīng)速率加快，縮短反應(yīng)時(shí)間，控制副反應(yīng)。一般異氰酸酯對(duì)催化劑有催化活性高、選擇性強(qiáng)的要求。常用的催化劑為有機(jī)叔胺類和有機(jī)金屬化合物兩大類，但經(jīng)常使用的是有機(jī)叔胺類催化劑。一般，叔胺類催化劑對(duì)異氰酸酯與水的反應(yīng)的催化效率大于對(duì)異氧酸酯與羥基反應(yīng)的催化效率，而有機(jī)金屬類催化劑對(duì)凝膠反應(yīng)的催化效率更顯著。

不同催化劑對(duì)異氰酸酯基團(tuán)的活性不同，催化活性還與不同的反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度等條件有關(guān)，不同的催化劑對(duì)二異氰酸酯與聚醛多元醇反應(yīng)化學(xué)差異較大。研究發(fā)現(xiàn)，催化劑的濃度增加，則反應(yīng)速度加快；兩種不同的催化劑復(fù)合起來，催化活性比單一催化劑的活性強(qiáng)得多。

采用催化劑合成的水性固化劑主要有如下特點(diǎn)：

1、靶向催化特定活性氫官能團(tuán)與異氰酸酯反應(yīng)，不產(chǎn)生其他副反應(yīng)，解決固化劑儲(chǔ)存期粘度不穩(wěn)定、色澤逐漸發(fā)黃問題。

2、良好水分散性，基于異氰酸酯單體與親水性單體接枝率更高原因。

3、漆膜通透性高，基于上述靶向催化的固化劑分子結(jié)構(gòu)支鏈化原因。

4、顯著提高漆膜光澤度、豐滿度、耐刮擦、耐水、耐化學(xué)品性。基于靶向催化特性，賦予水性固化劑更多硬段基團(tuán)和更高官能度。

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