延遲催化劑是一種特殊類型的催化劑，它能夠在反應(yīng)初期抑制或延緩某些反應(yīng)路徑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)過程的精確控制。C-225作為一種新型高效的延遲催化劑，近年來在聚氨酯行業(yè)中受到廣泛關(guān)注。本文將圍繞C-225的化學(xué)特性、作用機(jī)理、在不同聚氨酯泡沫體系中的應(yīng)用效果及其工藝優(yōu)化等方面進(jìn)行詳細(xì)探討，并結(jié)合國內(nèi)外研究成果進(jìn)行系統(tǒng)分析。
一、C-225催化劑的基本性質(zhì)
1.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成
C-225是一種有機(jī)胺類延遲催化劑，通常為淺黃色至琥珀色液體，具有較低的揮發(fā)性和良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。其主要成分為二甲基環(huán)己胺衍生物（Dimethylcyclohexylamine Derivative），分子式為C₁₀H₂₁N，分子量約為155.28 g/mol。該化合物具有較強(qiáng)的堿性，能夠有效促進(jìn)異氰酸酯與多元醇之間的氨基甲酸酯反應(yīng)。
1.2 物理參數(shù)
參數(shù)名稱
數(shù)值范圍
單位
外觀 淡黃色透明液體 —
密度（20°C） 0.86–0.89 g/cm³
粘度（20°C） 3–5 mPa·s
pH值 10.5–11.2 —
沸點(diǎn) 195–205 °C
凝固點(diǎn) < -10 °C
溶解性（水） 微溶 —
1.3 化學(xué)特性
C-225在聚氨酯體系中表現(xiàn)出良好的選擇性催化能力。其分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)環(huán)狀胺基團(tuán)，使其在反應(yīng)初期對(duì)水與異氰酸酯的副反應(yīng)（即發(fā)泡反應(yīng)）起到一定的抑制作用，從而延長乳白時(shí)間，提高物料流動(dòng)性和填充性；而在反應(yīng)后期則能有效促進(jìn)凝膠反應(yīng)，確保泡沫結(jié)構(gòu)致密且均勻。
二、C-225的作用機(jī)理
聚氨酯泡沫的形成過程主要包括兩個(gè)主要反應(yīng)：
氨基甲酸酯反應(yīng)（凝膠反應(yīng)）：異氰酸酯（NCO）與多元醇（OH）反應(yīng)生成氨基甲酸酯鍵。
發(fā)泡反應(yīng)：異氰酸酯與水反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，產(chǎn)生氣泡。
延遲催化劑的核心功能是在反應(yīng)初期優(yōu)先抑制發(fā)泡反應(yīng)，使物料在模具中充分流動(dòng)并填充復(fù)雜結(jié)構(gòu)，隨后再逐步釋放催化活性，促進(jìn)凝膠反應(yīng)的發(fā)生。
C-225通過以下機(jī)制實(shí)現(xiàn)延遲催化作用：
空間位阻效應(yīng)：其環(huán)狀結(jié)構(gòu)增加了與水分子接觸的難度，降低了初始階段的發(fā)泡速率。
熱響應(yīng)性釋放：隨著反應(yīng)放熱溫度升高，C-225逐漸釋放出更強(qiáng)的催化活性，推動(dòng)凝膠反應(yīng)加速。
選擇性配位：C-225更傾向于與異氰酸酯發(fā)生可逆配位，調(diào)控反應(yīng)路徑。
研究表明，C-225在模塑軟泡、硬質(zhì)泡沫以及噴涂泡沫中均能顯著改善泡孔結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能（Wang et al., 2021）。
三、C-225在聚氨酯泡沫中的應(yīng)用研究
3.1 在軟質(zhì)聚氨酯泡沫中的應(yīng)用
軟質(zhì)聚氨酯泡沫廣泛用于座椅、床墊、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域，要求泡沫具有良好的柔軟性、回彈性和透氣性。在這些應(yīng)用中，C-225被證明可以有效延長乳白時(shí)間，提升流動(dòng)性，同時(shí)減少表面缺陷。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
C-225添加量（pphp）
乳白時(shí)間（s）
上升時(shí)間（s）
泡孔直徑（μm）
回彈性（%）
A1 0 12 45 180 42
A2 0.2 18 50 160 47
A3 0.5 25 58 140 51
A4 0.8 30 63 130 53
表2：C-225在軟泡體系中的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)（數(shù)據(jù)來源：《中國塑料》2020年第34卷）
從上表可見，隨著C-225添加量的增加，乳白時(shí)間和上升時(shí)間明顯延長，泡孔直徑減小，回彈性提高，表明其在改善泡沫微觀結(jié)構(gòu)方面具有顯著優(yōu)勢。
3.2 在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中的應(yīng)用
硬質(zhì)聚氨酯泡沫主要用于保溫材料、冷藏設(shè)備、建筑外墻等領(lǐng)域，要求泡沫具有較高的閉孔率、低導(dǎo)熱系數(shù)和良好的尺寸穩(wěn)定性。C-225在硬泡體系中可調(diào)節(jié)發(fā)泡/凝膠平衡，避免“塌泡”現(xiàn)象，提升整體性能。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
C-225添加量（pphp）
初始粘度（mPa·s）
密度（kg/m³）
閉孔率（%）
導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·K）
B1 0 1200 38 85 0.0235
B2 0.3 1350 36 90 0.0220
B3 0.6 1480 35 92 0.0215
表3：C-225在硬泡體系中的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)（數(shù)據(jù)來源：《聚氨酯工業(yè)》2022年第37卷）
結(jié)果表明，適量添加C-225有助于提高泡沫閉孔率，降低導(dǎo)熱系數(shù)，提升保溫性能。
3.3 在噴涂聚氨酯泡沫中的應(yīng)用
噴涂聚氨酯泡沫（SPF）具有施工便捷、附著力強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于屋頂、墻體等現(xiàn)場施工場合。由于其反應(yīng)速度快，對(duì)催化劑的延遲性要求極高。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
C-225添加量（pphp）
霧化效果
表面結(jié)皮時(shí)間（s）
擴(kuò)展倍數(shù)
施工適用性評(píng)分（滿分10分）
C1 0 一般 10 25 6.5
C2 0.4 良好 15 30 8.2
C3 0.7 優(yōu)秀 18 33 9.0
表4：C-225在噴涂泡沫體系中的應(yīng)用效果（數(shù)據(jù)來源：《涂料工業(yè)》2023年第53卷）
由表可見，C-225的加入顯著提升了噴涂泡沫的霧化效果與擴(kuò)展性能，提高了施工效率和質(zhì)量。
四、C-225與其他延遲催化劑的比較
目前市場上常見的延遲催化劑包括Dabco TMR系列、Polycat 46、Jeffcat ZR-50等。C-225在催化效率、成本效益和環(huán)保性方面具有一定優(yōu)勢。
催化劑類型
延遲時(shí)間（s）
成本（元/kg）
揮發(fā)性
應(yīng)用場景
C-225 15–30 180–220 中等 軟泡、硬泡、噴涂泡沫
Dabco TMR-2 10–20 300–350 高 硬泡、微孔材料
Polycat 46 12–25 250–300 中等 模塑軟泡、自結(jié)皮泡沫
Jeffcat ZR-50 18–35 280–320 低 高性能噴涂泡沫
表5：幾種常見延遲催化劑的性能比較（數(shù)據(jù)來源：《精細(xì)化工中間體》2021年第41卷）
從表中可以看出，C-225在價(jià)格和綜合性能之間取得了較好的平衡，尤其適合中高端聚氨酯泡沫制品的生產(chǎn)需求。
五、C-225的應(yīng)用工藝優(yōu)化建議
為了充分發(fā)揮C-225的催化性能，需對(duì)其使用條件進(jìn)行優(yōu)化：
添加比例控制：使用量為0.2–0.8 pphp（每百份多元醇），根據(jù)泡沫類型調(diào)整。
混合順序優(yōu)化：建議在多元醇組分中預(yù)先混合C-225，以保證分散均勻。
環(huán)境溫度管理：適宜操作溫度為20–30°C，過高可能導(dǎo)致催化提前激活。
配套助劑協(xié)同：可配合使用泡沫穩(wěn)定劑（如硅油）、阻燃劑等，進(jìn)一步提升性能。
============================
新典化學(xué)材料（上海）有限公司
