Обзор катализаторов

Катализаторы выступают ускорителями многих химических реакций. Они являются важной добавкой при синтезе смол, и полиуретан не является исключением. Катализаторы сокращают время протекания реакций, повышают производственную эффективность, избирательно стимулируют основную реакцию и подавляют побочные процессы. В производстве многих изделий из полиуретана катализаторы широко применяются в качестве добавок; хотя их用量 невелика, они играют существенную роль.
Хотя небольшие количества неорганических солей и органофосфорных оксидов могут использоваться в качестве катализаторов полиуретанов, основными категориями катализаторов, удобными в применении и широко используемыми при синтезе полиуретанов и их исходных компонентов, являются третичные аминовые катализаторы (включая их четвертичные аммониевые соли) и металлоорганические соединения.

Органометаллические катализаторы

Многие металлоорганические соединения, такие как алкиловые соединения и карбоксилаты свинца, олова, титана, сурьмы, ртути, цинка, висмута, циркония и алюминия, проявляют каталитическую активность в реакции изоцианат–гидроксильная группа. Однако при производстве пенополиуретана особое значение имеют органооловянные соединения, прежде всего октоат олова и дилаурилат дибутилолова, которые применяются в пенополиуретанах, клеях, эластомерах и других областях.
Соли щелочных и щёлочноземельных металлов, обладая выраженной основностью, также могут выступать в качестве катализаторов при получении пенополиуретана. К таким соединениям относятся, например, метоксид натрия, изооктаноат калия и олеат калия. Так, ацетат калия и олеат калия преимущественно применяются в качестве катализаторов для получения пенополиизоцианурата (PIR).

Органооловянные катализаторы

Дилаурат дибутилолова

Дибутилтиндилаурат, сокращённо DBTDL, — это катализатор с выраженными гелеобразующими свойствами, который может применяться в эластомерах, клеях, герметиках, покрытиях, жёстких пенополиуретанах, формованных пенах и в технологиях RIM. Он может использоваться совместно с аминовыми катализаторами для высокоскоростного производства структурных пен высокой плотности, жёстких пен, наносимых методом распыления, и жёстких пенопанелей. Дилаурат дибутилолова Также выступает в качестве термостабилизатора, преимущественно применяется при переработке гибких изделий из ПВХ, в качестве катализатора для силиконового каучука, а также как свето‑ и термостабилизатор для полиамидов и фенольных смол.

Дибутилтин дилаурат CAS 77-58-7

Дибутилтиндиацетат CAS 1067-33-0

Свойства

Дилаурат дибутилолова — это бледно‑жёлтая прозрачная маслянистая жидкость, растворимая в обычных пластификаторах и растворителях, но нерастворимая в воде.

Дибутилоловооктаноат

Октаноат станноза — это бледно‑жёлтая маслянистая жидкость, растворимая в полиолах и большинстве органических растворителей, но нерастворимая в спиртах и воде. Она относительно нетоксична. Применяется в качестве катализатора при производстве полиуретанов, прежде всего для получения гибкой блочной полиэфирной полиуретановой пены. Также может использоваться в качестве катализатора для полиуретановых покрытий, эластомеров и силиконового каучука, отверждаемого при комнатной температуре. Будучи соединением двухвалентного олова, после вспенивания он может окисляться до соединения четырёхвалентного олова, оставаясь в структуре пены и действуя как антивозрастной агент. Его присутствие в пене после вспенивания не оказывает негативного влияния на эксплуатационные характеристики пены.

Свойства

Дибутилтин дилаурилмеркаптид

Д‑бутилтин‑дилаурилмеркаптид относится к классу дибутилтиновых меркаптидов; его CAS‑номер — 1185‑81‑5. Это маслянистая жидкость со значением относительной плотности 1,02–1,04, вязкостью (при 25 °C) около 20 мПа·с, температурой вспышки (в закрытом тигле) примерно 121 °C, температурой кипения 185 °C, показателем преломления 1,4992 и давлением паров 1,3 кПа. В воде не растворяется.
Этот мощный катализатор, образующий гель и обладающий высокой гидролитической стабильностью, демонстрирует более высокую каталитическую активность по сравнению с ДБТДЛ и отличается стабильностью при хранении. Он применяется при производстве мягких пен, полужёстких пен, микропористых эластомеров и жёстких пен. Является термически активным: каталитическая реакция начинается медленно, а затем быстро нарастает.

Дибутилтин диацетат

Дибутилтиндиацетат, сокращённо DBTAC, является гелевым катализатором. Это бесцветная или слабо жёлтая маслянистая жидкость с относительной плотностью (при 25 °C) около 1,30 и показателем преломления (при 25 °C) 1,46–1,47. Температура кипения — 142–145 °C (1,33 кПа), температура застывания — 8–10 °C, температура вспышки — 146 °C (открытая чашка) или 143 °C (закрытая чашка), давление паров — примерно 173 Па, pH — более 5,00. Содержание олова — 32,0%–33,8%. В воде нерастворима.
Дибутилтиндиацетат преимущественно применяется в качестве катализатора отверждения силиконового каучука при комнатной температуре, особенно для силиконовых изделий на основе ацетоксигрупп. Он характеризуется более высокой скоростью каталитической реакции по сравнению с дибутилтиндилауратом. Может использоваться в полиуретановых эластомерах, в распыляемых жёстких пенополиуретанах и в формованных жёстких пенополиуретанах повышенной упругости.

Дибутилтин малеат CAS 78-04-6

Дибутилтин монобутилмалеат CAS 66010-36-4

Дибутилолово бис(изооктилмалеат) CAS 25168-21-2