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起发型延迟催化剂在制鞋发泡材料中的应用技术

起发型延迟催化剂在制鞋发泡材料中的应用技术探讨


一、前言:鞋子的秘密,藏在“泡”里

大家都知道,一双好鞋不仅要颜值在线,还得脚感舒服。尤其是运动鞋、休闲鞋这类日常穿着频率高的鞋子,对舒适度的要求可谓苛刻。而决定这双鞋是否“踩云朵”的关键因素之一,就是它里面的发泡材料。

发泡材料听起来像厨房里的打蛋器,但实际上它是高科技的结晶。其中,起发型延迟催化剂就像一个“时间管理大师”,它能在合适的时机让发泡反应启动,从而控制泡沫的结构和性能。今天,我们就来聊聊这个看似不起眼却至关重要的小角色——起发型延迟催化剂,在制鞋发泡材料中的应用技术。


二、什么是起发型延迟催化剂?

简单来说,起发型延迟催化剂是一种能够在特定条件下(比如温度升高或混合后一定时间)才开始促进化学反应的催化剂。它的“延迟”特性让它在制鞋工业中大放异彩。

在聚氨酯发泡过程中,A料(多元醇)和B料(异氰酸酯)混合后会迅速发生反应,释放气体并膨胀形成泡沫。如果反应太快,可能还没成型就“炸锅”;太慢又会影响生产效率。这时候,延迟催化剂就能起到“调时器”的作用,让发泡过程既不过早也不过晚地进行。


三、为什么需要延迟催化剂?——制鞋工艺的“节奏掌控者”

制鞋发泡材料的制造通常采用模压发泡、浇注发泡等方式。在这类工艺中,操作窗口非常短,必须精确控制发泡时间和膨胀速率。延迟催化剂的作用就在于:

  1. 延长乳白时间:让混合后的原料有足够时间填充模具;
  2. 优化泡孔结构:提升泡沫的均匀性和机械性能;
  3. 提高成品率:减少因发泡不均造成的废品;
  4. 适应复杂工艺需求:如厚壁制品、多层复合等。

举个形象的例子,如果你是一支乐队指挥,延迟催化剂就像是那个在关键时刻才举起指挥棒的人,确保整个交响乐在高潮处完美呈现。


四、常见类型及参数对比

目前市面上常见的起发型延迟催化剂主要包括以下几类:

类型 化学名称 延迟效果 典型用量(pphp) 适用体系 特点
叔胺类延迟催化剂 Dabco TMR系列 中等延迟 0.5~2.0 聚醚/聚酯体系 成本低,应用广泛
锡类延迟催化剂 Tinuvin系列 强延迟 0.2~1.0 硬质泡沫 活性高,但价格贵
氨基甲酸酯类 Jeffcat ZR-70 强延迟 0.3~1.5 微孔发泡 对皮肤刺激小
复合型延迟催化剂 Polycat 46 极强延迟 0.1~0.8 高密度发泡 控制精度高

注:pphp = parts per hundred polyol(每百份多元醇中的份数)

不同类型的延迟催化剂适用于不同的产品要求。例如,在生产运动鞋中底时,为了获得良好的回弹性和轻量化,往往会选择氨基甲酸酯类或复合型催化剂。


五、应用场景解析:从实验室到生产线

1. 实验室阶段:配方调试的“试金石”

在研发阶段,工程师们会通过调节催化剂种类与用量,观察乳白时间、凝胶时间、拉丝长度等指标,找到佳平衡点。比如:


五、应用场景解析:从实验室到生产线

1. 实验室阶段:配方调试的“试金石”

在研发阶段,工程师们会通过调节催化剂种类与用量,观察乳白时间、凝胶时间、拉丝长度等指标,找到佳平衡点。比如:

  • 加入Dabco TMR-2可将乳白时间从10秒延长至25秒;
  • 使用Jeffcat ZR-70能有效避免表皮过早结膜,提升内部泡孔质量。

2. 生产线上的“隐形高手”

在自动化生产线中,延迟催化剂的存在让设备更稳定、工人更省心。以某知名运动品牌为例,其EVA+TPU复合中底采用的是改性聚氨酯发泡体系,加入约0.5 pphp的Polycat 46后,模具填充时间提高了30%,成品合格率提升了近15%。


六、使用技巧与注意事项

虽然延迟催化剂是个“好帮手”,但也得用得好才行。以下几个要点值得特别注意:

  1. 剂量要精准:过多会导致延迟过度,影响初期反应动力;
  2. 搭配要合理:需与主催化剂配合使用,否则可能适得其反;
  3. 环境要控制:温度过高会提前激活催化剂,低温则可能抑制反应;
  4. 储存要避光防潮:部分催化剂易吸湿变质,影响性能;
  5. 环保要重视:尽量选择无毒或低毒型产品,符合环保法规。

七、未来趋势:绿色、高效、智能

随着环保压力增大和消费者对健康关注提升,延迟催化剂的发展方向也逐渐清晰:

  • 绿色化:开发生物基或可降解催化剂;
  • 高效化:降低使用量同时保持催化效果;
  • 智能化:响应型催化剂可根据外界条件自动调节活性;
  • 多功能化:兼具延迟催化与其他功能(如阻燃、抗菌等)。

比如,某些新型含氮杂环化合物不仅能延迟反应,还能改善泡沫耐老化性能,未来有望在高端鞋材中广泛应用。


八、结语:不起眼的小角色,撑起了鞋材的大世界

起发型延迟催化剂,听起来像个冷门名词,实则在现代制鞋工业中扮演着不可或缺的角色。它不是主角,却决定了整场戏能否顺利上演;它不显山露水,却是幕后真正的“节奏大师”。

从实验室的一滴试剂,到生产线上的每一双鞋底,延迟催化剂都在默默贡献着自己的力量。它让我们穿得更舒服,走得更远,也提醒我们:有时候,真正改变世界的,不是宏大的设计,而是那些微不足道却恰到好处的细节。


参考文献:

国内文献:

  1. 张立军, 李明辉. 聚氨酯发泡材料中延迟催化剂的应用研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(9): 88-92.
  2. 王雪梅, 刘志强. 制鞋用聚氨酯泡沫的性能调控技术进展[J]. 鞋类科技, 2020, (6): 45-49.
  3. 陈晓峰. 延迟型催化剂在微孔发泡材料中的应用分析[J]. 化工新材料, 2019, 47(4): 112-115.

国外文献:

  1. H. Ulrich. Polyurethane Catalysts: Chemistry and Applications. Hanser Publishers, 2018.
  2. M. Szycher. Szycher’s Handbook of Polyurethanes, 2nd Edition. CRC Press, 2019.
  3. A. N. Leatherman, R. F. Storey. “Delayed-action catalysts for rigid polyurethane foam systems.” Journal of Cellular Plastics, 2020, 56(2): 143–157.
  4. T. J. Smith, L. G. Johnson. “Optimization of catalytic systems in shoe sole foaming processes.” FoamTech International, 2021, Vol. 32, Issue 4, pp. 67–75.

愿你在阅读这篇文章之后,下次穿上那双舒适的运动鞋时,能想到那位躲在背后的“时间魔法师”——起发型延迟催化剂。

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联系人: 吴经理

手机号码: 18301903156

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聚氨酯防水涂料催化剂目录

  • NT CAT 680 凝胶型催化剂,是一种环保型金属复合催化剂,不含RoHS所限制的多溴联、多溴二醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、基锡等九类有机锡化合物,适用于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。

  • NT CAT C-14 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体系;

  • NT CAT C-15 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,中等催化活性,比A-14活性低;

  • NT CAT C-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有延迟作用和一定的耐水解性,组合料储存时间长;

  • NT CAT C-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系,在该系列催化剂中催化活性强,特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系;

  • NT CAT C-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有很强的延迟效果,与水的稳定性较强;

  • NT CAT C-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,中等催化活性,良好的流动性和耐水解性;

  • NT CAT C-154 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有延迟作用;

  • NT CAT C-159 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,可用来替代A-14,添加量为A-14的50-60%;

  • NT CAT MB20 凝胶型催化剂,可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂,活性比有机锡相对较低;

  • NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡,凝胶型催化剂,适用于聚醚型高密度结构泡沫,还用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等;

  • NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂,与其他的二丁基锡催化剂相比,T-125催化剂对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性,而且改善了水解稳定性,适用于硬质聚氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及CASE应用中。

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