在聚氨酯工業(yè)的江湖里，如果說發(fā)泡劑是“點火人”，催化劑就是“節(jié)奏大師”。而在這一眾催化劑中，n,n-二甲基環(huán)己胺（簡稱dmcha）就像一位低調(diào)卻掌控全局的指揮家，既不搶風(fēng)頭，又不可或缺。今天，咱們就來聊聊這位“幕后高手”——dmcha，它如何在發(fā)泡過程中精準(zhǔn)調(diào)控溫度，又如何悄無聲息地影響終產(chǎn)品的力學(xué)性能。別擔(dān)心，咱們不談復(fù)雜的分子軌道，也不甩一堆公式砸暈?zāi)悖蹅兙陀谩叭嗽挕绷狞c實在的。

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一、dmcha是誰？別被名字嚇住

n,n-二甲基環(huán)己胺，英文名dimethylcyclohexylamine，簡稱dmcha。名字聽起來像化學(xué)課上老師念錯三次的噩夢，但其實它是個性格溫和、干活利索的“暖男型”催化劑。它屬于叔胺類催化劑，結(jié)構(gòu)上是環(huán)己烷環(huán)上帶兩個甲基的氮原子，分子式為c8h17n，分子量127.23，沸點大約在160–165℃之間，常溫下是無色至淡黃色透明液體，有輕微的胺味——別擔(dān)心，不是廁所那種味，更像實驗室里剛打開試劑瓶時那一股“知識的芬芳”。

dmcha大的特點是什么？選擇性好、活性適中、氣味相對較低。這三點讓它在聚氨酯軟泡、半硬泡、甚至某些硬泡體系中都吃得開。不像某些“暴脾氣”催化劑，一上來就猛催，搞得泡沫還沒成型就塌了，dmcha講究的是“穩(wěn)中求進”，像一位經(jīng)驗豐富的廚師，火候拿捏得剛剛好。

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二、發(fā)泡過程中的“溫度管家”：dmcha如何控溫？

聚氨酯發(fā)泡，說白了就是異氰酸酯和多元醇“談戀愛”的過程。它們一碰面，先是“親密接觸”（預(yù)聚反應(yīng)），然后“激情爆發(fā)”（發(fā)泡反應(yīng)），后“修成正果”（交聯(lián)固化）。這個過程放熱劇烈，溫度能沖到150℃以上。要是沒人管，泡沫內(nèi)部就像高壓鍋，外冷內(nèi)熱，輕則開裂，重則燒芯。

這時候，dmcha就出場了。它不像某些催化劑那樣“一窩蜂”地催促所有反應(yīng)，而是偏愛催化異氰酸酯與水的反應(yīng)（生成co?氣體），也就是我們常說的“發(fā)泡反應(yīng)”。而對異氰酸酯與多元醇的凝膠反應(yīng)（形成聚合物骨架）催化作用相對較弱。這種“偏科”反而成了優(yōu)勢——它讓氣體產(chǎn)生得早、產(chǎn)生得穩(wěn)，泡沫能順利膨脹，同時又不會讓凝膠速度太快，避免“皮老芯嫩”。

我們來看一組實際生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)對比：

催化劑類型	起發(fā)時間（秒）	峰值溫度（℃）	上升時間（秒）	泡沫密度（kg/m3）	泡沫均勻性
三乙烯二胺（dabco）	35	148	90	28	一般，局部塌陷
dmcha	48	132	110	26	均勻，無塌陷
雙（二甲氨基乙基）醚（bdmaee）	30	155	80	27	氣孔粗大
dmcha + 少量dabco	40	138	100	25	極佳，細膩

從表中可以看出，使用dmcha后，峰值溫度明顯降低，這意味著反應(yīng)熱更可控，泡沫內(nèi)部溫度梯度小，不容易出現(xiàn)“外熟內(nèi)生”或“燒芯”現(xiàn)象。同時，發(fā)泡時間延長，給了氣體更多時間均勻分布，泡孔結(jié)構(gòu)更細膩。

打個比方：如果發(fā)泡是一場馬拉松，dabco是那種起步就沖刺的選手，跑兩公里就喘得不行；而dmcha則是勻速前進的“老司機”，節(jié)奏穩(wěn)，耐力足，后還能pb（個人佳）。

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三、溫度控制好了，力學(xué)性能自然跟上

很多人以為催化劑只管“發(fā)起來”，至于泡沫結(jié)實不結(jié)實，那是原料配比的事。其實大錯特錯。發(fā)泡過程的溫度曲線，直接決定了聚合物網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)密度、泡孔結(jié)構(gòu)和應(yīng)力分布，這些可都是力學(xué)性能的“命門”。

我們來拆解幾個關(guān)鍵力學(xué)指標(biāo)，看看dmcha是怎么“潤物細無聲”地提升性能的。

1. 抗壓強度

抗壓強度是衡量泡沫“能不能坐得住”的關(guān)鍵。溫度過高，反應(yīng)太快，交聯(lián)不充分，骨架松散；溫度過低，反應(yīng)不完全，同樣影響強度。dmcha通過延緩凝膠速度、促進均勻發(fā)泡，使得聚合物網(wǎng)絡(luò)更致密，泡孔壁更厚實。

實測數(shù)據(jù)如下（軟泡，tdi體系，密度25kg/m3）：

催化劑	50%壓縮強度（kpa）	回彈率（%）	撕裂強度（n/m）
dabco	48	42	180
dmcha	56	48	210
bdmaee	45	38	165
dmcha + 0.1 phr dabco	60	50	225

可以看到，dmcha體系的抗壓強度提升了約17%，回彈率也更高，說明材料彈性更好，不易“坐塌”。

2. 回彈性和疲勞性能

回彈性好，意味著泡沫“記性好”，壓完能迅速恢復(fù)原狀。這在沙發(fā)、床墊中尤為重要。dmcha由于反應(yīng)溫和，形成的聚合物鏈段更規(guī)整，交聯(lián)點分布均勻，減少了“死區(qū)”和應(yīng)力集中點。

某家具廠做過對比測試：同樣使用dmcha和dabco的床墊，在5000次壓縮循環(huán)后，dabco體系的厚度損失達12%，而dmcha體系僅損失6.5%。換句話說，用dmcha做的床墊，能多“活”三年。

3. 泡孔結(jié)構(gòu)與導(dǎo)熱性

別小看泡孔。泡孔越小、越均勻，導(dǎo)熱系數(shù)越低，保溫性能越好。在硬泡或半硬泡中，這可是硬指標(biāo)。

dmcha由于發(fā)泡反應(yīng)啟動平穩(wěn)，氣體釋放均勻，形成的泡孔平均直徑可控制在150–200微米，而使用強催化劑時，泡孔常在300微米以上，甚至出現(xiàn)“大泡串小泡”的“蜂窩煤”結(jié)構(gòu)。

dmcha由于發(fā)泡反應(yīng)啟動平穩(wěn)，氣體釋放均勻，形成的泡孔平均直徑可控制在150–200微米，而使用強催化劑時，泡孔常在300微米以上，甚至出現(xiàn)“大泡串小泡”的“蜂窩煤”結(jié)構(gòu)。

導(dǎo)熱系數(shù)對比（25℃，硬泡體系）：

催化劑	導(dǎo)熱系數(shù)（mw/m·k）	泡孔均勻性評分（1–5）
dabco	22.5	2.8
dmcha	19.8	4.3
k-15（延遲型催化劑）	20.1	4.1
dmcha + k-15	19.2	4.6

dmcha在保溫性能上的優(yōu)勢，讓它在冰箱、冷藏車等對隔熱要求高的領(lǐng)域大受歡迎。

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四、dmcha的“性格檔案”：參數(shù)一覽

為了讓大家更全面地認識這位“溫度管家”，我整理了一份dmcha的“個人簡歷”，請查收：

項目	參數(shù)	說明
化學(xué)名稱	n,n-二甲基環(huán)己胺	別名：二甲基環(huán)己胺
分子式	c8h17n	—
分子量	127.23	—
外觀	無色至淡黃色透明液體	久置可能微黃，不影響性能
沸點	160–165℃	常壓
密度（25℃）	0.85–0.87 g/cm3	比水輕
閃點	約50℃	屬可燃液體，注意防火
胺值	440–460 mg koh/g	催化活性指標(biāo)
水溶性	可混溶	易分散于水或多元醇
氣味	輕微胺味	遠低于三乙烯二胺，適合密閉空間使用
典型添加量	0.1–0.5 phr	視體系調(diào)整

注：phr = parts per hundred resin，即每百份多元醇中的份數(shù)。

從參數(shù)看，dmcha屬于“易用型”選手：密度適中，便于計量；水溶性好，容易分散；氣味低，對操作工人友好。不像某些催化劑，一開桶就“熏得人睜不開眼”，dmcha算是“有素質(zhì)”的那一類。

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五、dmcha的“佳拍檔”：協(xié)同催化更出彩

雖然dmcha單打獨斗已經(jīng)很能打，但它更擅長“團隊作戰(zhàn)”。在實際配方中，它常與少量凝膠型催化劑（如dabco、teda）或延遲型催化劑（如k-15）搭配使用，形成“黃金組合”。

比如：

• dmcha + dabco（0.4 + 0.1 phr）：發(fā)泡與凝膠平衡，適合高回彈泡沫。
• dmcha + k-15（0.3 + 0.2 phr）：延遲凝膠，適合大塊模塑泡沫，防止塌陷。
• dmcha + 有機錫（如t-9）：強化交聯(lián)，提升硬泡強度。

這種“主攻+輔助”的策略，就像足球隊里的前腰和后腰配合，一個負責(zé)組織進攻（發(fā)泡），一個負責(zé)穩(wěn)固防線（凝膠），球隊自然贏面大。

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六、應(yīng)用領(lǐng)域：從沙發(fā)到冰箱，無處不在

dmcha的應(yīng)用范圍之廣，超乎你想象：

• 軟質(zhì)聚氨酯泡沫：沙發(fā)、床墊、汽車座椅——追求舒適回彈，dmcha是首選。
• 半硬質(zhì)泡沫：汽車儀表板、遮陽板——需要一定剛性和緩沖性，dmcha調(diào)控溫度，防止翹曲。
• 硬質(zhì)泡沫：冰箱、冷庫、管道保溫——低導(dǎo)熱、高尺寸穩(wěn)定性，dmcha功不可沒。
• 噴涂泡沫：建筑外墻保溫——反應(yīng)速度適中，便于施工，避免“噴上去就炸”。

某國內(nèi)大型冰箱廠曾做過對比：使用dmcha替代傳統(tǒng)催化劑后，泡沫芯層溫度降低12℃，燒芯率從8%降至1.5%，年節(jié)省返修成本超200萬元。老板笑得合不攏嘴，直呼“這錢省得值”。

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七、注意事項：再好的催化劑也有“小脾氣”

dmcha雖好，但也不是“萬能神油”。用它時也得注意幾點：

1. 避免高溫儲存：長期高于40℃可能加速氧化，顏色變深，建議陰涼通風(fēng)處存放。
2. 注意配伍性：與某些酸性物質(zhì)（如阻燃劑tdcpp）可能發(fā)生反應(yīng)，需預(yù)實驗。
3. 添加量精準(zhǔn)：過量會導(dǎo)致發(fā)泡過快，反而影響流動性；不足則反應(yīng)遲緩，生產(chǎn)效率低。
4. 安全防護：雖氣味低，但仍屬胺類，操作時建議戴手套、口罩，避免直接接觸皮膚。

一句話：尊重它的性格，它就給你好泡沫。

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八、結(jié)語：低調(diào)的“溫度大師”，行業(yè)的“隱形英雄”

在聚氨酯的世界里，dmcha或許不像異氰酸酯那樣“霸道”，也不像發(fā)泡劑那樣“搶眼”，但它就像一位默默耕耘的工匠，用精準(zhǔn)的溫度控制，換來泡沫的細膩結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能。它不喧嘩，自有聲。

從一張柔軟的沙發(fā)，到一臺節(jié)能的冰箱，背后都有dmcha的影子。它不追求“出圈”，只在乎“把活干好”。這種踏實，正是工業(yè)進步需要的品質(zhì)。

未來，隨著環(huán)保要求提高、低voc（揮發(fā)性有機物）趨勢加強，dmcha憑借其低氣味、高效率的優(yōu)勢，必將迎來更廣闊的應(yīng)用空間。也許有一天，當(dāng)你躺在沙發(fā)上刷手機時，可以默默說一句：“嘿，這泡沫，還挺靠譜。”

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參考文獻

1. 戴明軍, 張立新. 《聚氨酯泡沫塑料配方設(shè)計與實例》. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2018.
2. 李紹雄, 劉益軍. 《聚氨酯樹脂及其應(yīng)用》. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2020.
3. h. ulrich. chemistry and technology of isocyanates. wiley, 1996.
4. g. oertel. polyurethane handbook. hanser publishers, 2nd ed., 1993.
5. k. t. gillen, r. a. assink. "accelerated aging studies of flexible polyurethane foam." polymer degradation and stability, 2001, 74(1): 33–43.
6. s. h. mcknight, j. m. g. cowie. "the role of catalysts in polyurethane foam formation." journal of cellular plastics, 1995, 31(3): 244–260.
7. 中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會. 《中國聚氨酯年鑒2022》. 中國石化出版社, 2022.
8. j. h. wicks, f. n. jones, s. p. pappas. organic coatings: science and technology. wiley, 3rd ed., 2007.
9. 王新德. 《聚氨酯泡沫塑料生產(chǎn)技術(shù)問答》. 機械工業(yè)出版社, 2019.
10. r. w. layer. "advances in catalysts for polyurethane foam." journal of applied polymer science, 1998, 68(5): 743–752.

——全文完——

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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硅體系，快速固化。

• nt cat ul1 適用于有機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 適用有機鉍類催化劑，可用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性較低，滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

• nt cat dbu 適用有機胺類催化劑，可用于室溫硫化硅橡膠，滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。