الأنظمة التحفيزية للرغاوي المرنة والصلبة

في عملية صب رغوة البولي يوريثان المرنة، تتطلب مادة الرغوة سيولة جيدة في المراحل المبكرة وتجلم سريع في المراحل اللاحقة. وهذا يتطلب اختيار المحفزات المناسبة لموازنة تفاعلات الرغوة والجيل. استخدمت الرغاوي المرنة المصنوعة من البوليستر والبولي إيثر الأولي في المقام الأول محفزات ثنائي ميثيل ألكيلامين منخفضة النشاط، مثل N،N-ثنائي ميثيل سيكلوهيكسيلامين وN،N-ثنائي ميثيل دوديسيلامين.  

ومع ذلك، بالنسبة لرغاوي البولي إيثر المرنة ذات الخطوة الواحدة، تفشل هذه المحفزات وحدها في تلبية المتطلبات بسبب اللزوجة المنخفضة لبوليولات البولي إيثر وانخفاض تفاعل مجموعات الهيدروكسيل الثانوية في نهايات البولي إيثرات. يؤدي تفاعل النمو المتسلسل البطيء للرغوة إلى ضعف القوة الأولية، مما يؤدي إلى انهيار الرغوة. ولذلك، هناك حاجة إلى محفز نشط للغاية مثل ثلاثي إيثيلين ديامين (TEDA). ومع ذلك، فإن استخدام TEDA وحده يجعل من الصعب السيطرة على العملية.  

في عام 1958، اكتشفت شركة Mobay Chemical Company الأمريكية لأول مرة مركبات القصدير العضوية كمحفزات هلامية عالية الكفاءة. أظهرت الدراسات أن الديالكيلتينات لها كفاءة تحفيزية لتفاعلات الجيل أعلى بعشر مرات من الأمينات الثلاثية. استخدمت رغاوي البولي إيثر PU المرنة التقليدية ذات الخطوة الواحدة المبكرة في المقام الأول خليطًا من ثلاثي إيثيلين ثنائي أمين وثنائي بوتيل القصدير. ومع ذلك، فإن هذا الأخير أدى إلى تسريع التحلل التأكسدي لرغاوي البولي إيثر المرنة عند درجات حرارة عالية (أعلى من 100 درجة مئوية). 140°C) وسرعان ما تم استبداله بأوكتات القصدير.  

بالنسبة للرغاوي المرنة متوسطة الكثافة، تتم عادة إضافة ثنائي ميثيل إيثانولامين غير المكلف لتحييد الشوائب الحمضية في المادة الرغوية، مما يقلل من استخدام المحفزات الأكثر تكلفة.  

في الوقت الحالي، فإن المحفزات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في رغاوي البولي يوريثان المرنة متعددة الإيثر هي ثلاثي إيثيلين ثنائي أمين، وإيثر ثنائي (ثنائي ميثيل أمينو إيثيل)، وأوكتات القصدير، وثنائي ميثيل إيثانول أمين. في الرغاوي المرنة القياسية، يعمل ثلاثي إيثيلين ديامين في المقام الأول كمحفز رغوي ويستخدم جنبًا إلى جنب مع محفزات القصدير العضوي. وفي الرغاوي المرنة عالية المرونة، يعمل كمحفز جيلاتي مع إيثر A-1 (ثنائي (ثنائي ميثيل أمينو إيثيل)).  

في السنوات الأخيرة، تم إيلاء اهتمام كبير لتطوير المحفزات التفاعلية، خاصة لتطبيقات مثل مقاعد ومراتب السيارات الرغوية، التي تتطلب رائحة منخفضة والحد الأدنى من الضباب. تم تصميم جزيئات المحفز التفاعلي لدمج المجموعات التي تتفاعل مع الإيزوسيانات، وبالتالي تثبيت المحفز على راتنج البولي يوريثان وتقليل المكونات المتطايرة.  

الأنظمة التحفيزية للرغاوي الصلبة  

تستخدم رغاوي البولي يوريثان الصلبة أيضًا عادةً أنظمة محفزات مركبة، غالبًا ما تشتمل على محفزات أمين ثالثية. على غرار أنظمة قولبة الرغوة المرنة، يمكن أيضًا استخدام المحفزات ذات التأثير المتأخر. في تركيبات الرغوة الصلبة PIR (بولي إيزوسيانورات)، عادة ما تكون محفزات التشذيب مطلوبة. تشتمل هذه المحفزات على نوعين رئيسيين: المركبات المعدنية العضوية والأمينات الثلاثية (أملاح الأمونيوم الرباعية).