雙嗎啉二乙基醚（DMDEE）：聚氨酯泡沫中的“隱形推手”

在聚氨酯工業(yè)的江湖中，有這樣一種“幕后英雄”，它不顯山不露水，卻在軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫的成型過程中，扮演著至關(guān)重要的角色。它就是——雙嗎啉二乙基醚，英文名Dimorpholinodiethylether，簡稱DMDEE。

今天，我們就來揭開這位“隱形推手”的神秘面紗，看看它如何在聚氨酯泡沫的江湖中大展身手，既能在柔軟的沙發(fā)墊里輕盈起舞，也能在冰箱的保溫層中穩(wěn)如泰山。

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一、什么是DMDEE？

DMDEE，全稱雙嗎啉二乙基醚，是一種結(jié)構(gòu)對稱、性能穩(wěn)定的有機(jī)胺類化合物。它的化學(xué)式是C??H??N?O?，分子量約為260.33，外觀為無色至淺黃色透明液體，略帶氨味。作為一種反應(yīng)型催化劑，DMDEE主要用在聚氨酯發(fā)泡體系中，尤其是在聚氨酯軟泡和硬泡中，具有非常廣泛的應(yīng)用。

物理參數(shù)	數(shù)值
分子式	C??H??N?O?
分子量	260.33 g/mol
外觀	無色至淺黃色液體
沸點(diǎn)	約310℃
密度（25℃）	1.13–1.15 g/cm3
粘度（25℃）	30–50 mPa·s
溶解性	可溶于水、醇類、酮類等極性溶劑
pH值（1%水溶液）	8.5–9.5

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二、DMDEE的作用機(jī)制：它到底是怎么“推”的？

聚氨酯發(fā)泡的過程，本質(zhì)上是異氰酸酯（如MDI、TDI）與多元醇在催化劑作用下發(fā)生聚合反應(yīng)，生成氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)，并釋放出二氧化碳?xì)怏w，從而形成泡沫結(jié)構(gòu)。這個(gè)過程需要催化劑來加速反應(yīng)，而DMDEE就是其中一種非常高效的反應(yīng)型催化劑。

DMDEE的主要作用是促進(jìn)異氰酸酯與水的反應(yīng)（即發(fā)泡反應(yīng)），生成二氧化碳?xì)怏w，從而推動(dòng)泡沫膨脹。同時(shí)，它也能適度促進(jìn)異氰酸酯與多元醇的凝膠反應(yīng)，幫助泡沫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定成型。

與其他胺類催化劑相比，DMDEE的特別之處在于：

• 反應(yīng)選擇性好：它對發(fā)泡反應(yīng)的催化作用強(qiáng)于對凝膠反應(yīng)的催化，因此更適合用于需要大量氣體釋放的泡沫體系。
• 延遲性適中：它不像某些強(qiáng)堿性催化劑那樣反應(yīng)過快，導(dǎo)致泡沫過早凝膠、結(jié)構(gòu)不均，而是能提供一個(gè)“剛剛好”的延遲時(shí)間，讓泡沫充分膨脹。
• 環(huán)保性佳：DMDEE不含重金屬，揮發(fā)性低，對環(huán)境和人體相對友好。

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三、DMDEE在軟質(zhì)聚氨酯泡沫中的應(yīng)用

軟質(zhì)聚氨酯泡沫廣泛應(yīng)用于家具、床墊、汽車座椅、地毯襯墊等領(lǐng)域，要求泡沫柔軟、回彈性好、透氣性佳。在這些應(yīng)用中，DMDEE常常作為主催化劑或輔助催化劑使用。

1. 家具海綿

在家具海綿的生產(chǎn)中，DMDEE能夠有效控制發(fā)泡速度，使得泡沫均勻細(xì)膩，手感柔軟，同時(shí)提高泡沫的開孔率，增強(qiáng)透氣性。

2. 汽車座椅

汽車座椅對泡沫的舒適性和耐用性要求極高。DMDEE在這里的作用是調(diào)節(jié)發(fā)泡與凝膠的平衡，確保泡沫既不會(huì)太軟塌，也不會(huì)過硬，達(dá)到“坐感舒適、支撐有力”的效果。

3. 高回彈泡沫（HR泡沫）

在高回彈泡沫中，DMDEE與錫類催化劑配合使用，能顯著提升泡沫的回彈性和承載能力，是高端床墊和辦公椅的重要配方組成部分。

應(yīng)用領(lǐng)域	DMDEE用量（pphp）	催化特點(diǎn)	泡沫性能影響
家具海綿	0.3–0.8	強(qiáng)發(fā)泡，中等凝膠	細(xì)泡孔，柔軟性好
汽車座椅	0.5–1.0	平衡型	舒適性與支撐性兼顧
高回彈泡沫	0.4–0.7 + 錫催化劑	協(xié)同效應(yīng)	回彈力強(qiáng)，承載性好

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四、DMDEE在硬質(zhì)聚氨酯泡沫中的應(yīng)用

如果說軟泡是“棉花糖”，那么硬泡就是“保溫磚”。硬質(zhì)聚氨酯泡沫主要用于冰箱、冷庫、建筑保溫、管道保溫等領(lǐng)域，對泡沫的閉孔率、導(dǎo)熱系數(shù)、壓縮強(qiáng)度等性能要求極高。

DMDEE在這類泡沫中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 控制發(fā)泡速度

硬泡成型過程中，發(fā)泡過快會(huì)導(dǎo)致氣泡破裂，影響保溫性能；發(fā)泡過慢則會(huì)導(dǎo)致泡沫塌陷。DMDEE的中等催化活性正好可以平衡這一過程，使泡沫均勻閉孔，結(jié)構(gòu)致密。

2. 改善流動(dòng)性

在噴涂或澆注硬泡體系中，DMDEE可以提高原料的流動(dòng)性，使得泡沫能夠更好地填充模具或施工表面，減少空洞和缺陷。

2. 改善流動(dòng)性

在噴涂或澆注硬泡體系中，DMDEE可以提高原料的流動(dòng)性，使得泡沫能夠更好地填充模具或施工表面，減少空洞和缺陷。

3. 降低脆性

硬泡有時(shí)會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)過于致密而變得脆性大，DMDEE通過適度調(diào)節(jié)發(fā)泡與凝膠的關(guān)系，有助于降低泡沫的脆性，提高其韌性。

應(yīng)用領(lǐng)域	DMDEE用量（pphp）	催化特點(diǎn)	泡沫性能影響
冰箱保溫	0.2–0.5	中等發(fā)泡	閉孔率高，導(dǎo)熱系數(shù)低
建筑噴涂	0.3–0.7	流動(dòng)性好	填充性佳，無空隙
管道保溫	0.2–0.6	延遲性適中	成型均勻，機(jī)械強(qiáng)度好

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五、DMDEE的“兄弟姐妹”：和其他催化劑的協(xié)同效應(yīng)

DMDEE雖然優(yōu)秀，但并不是“孤軍奮戰(zhàn)”。它常常與其它催化劑協(xié)同使用，形成“黃金組合”，發(fā)揮1+1>2的效果。

1. 與錫類催化劑（如T-9、T-12）配合

錫類催化劑主要促進(jìn)凝膠反應(yīng)，而DMDEE則偏重于發(fā)泡反應(yīng)。兩者搭配，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)泡與凝膠的完美平衡，尤其適用于高回彈泡沫和高密度硬泡。

2. 與三乙烯二胺（TEDA）配合

TEDA是一種強(qiáng)堿性催化劑，反應(yīng)速度快，容易造成泡沫過早凝膠。而DMDEE反應(yīng)溫和，可以起到“緩釋”作用，延長乳白時(shí)間，改善泡沫結(jié)構(gòu)。

3. 與延遲型胺類催化劑（如DMP-30）配合

DMP-30是一種延遲型催化劑，反應(yīng)時(shí)間較長，適合用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的發(fā)泡工藝。DMDEE與之配合，可以提供一個(gè)“先快后慢”的催化曲線，適應(yīng)不同工藝需求。

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六、DMDEE的使用注意事項(xiàng)

雖然DMDEE性能優(yōu)越，但在實(shí)際應(yīng)用中也需注意以下幾點(diǎn)：

1. 控制用量：DMDEE用量過多會(huì)導(dǎo)致泡沫過度膨脹、結(jié)構(gòu)松散，甚至塌泡；用量太少則催化不足，影響成型。
2. 儲(chǔ)存條件：DMDEE應(yīng)密封避光保存，避免高溫和潮濕環(huán)境，防止水解或變質(zhì)。
3. 安全防護(hù)：盡管DMDEE毒性較低，但仍需佩戴防護(hù)手套和口罩，避免直接接觸皮膚或吸入蒸氣。
4. 配伍性測試：不同配方體系中DMDEE的適用性可能有所不同，建議在大規(guī)模應(yīng)用前進(jìn)行小樣試驗(yàn)。

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七、DMDEE的市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

隨著全球聚氨酯行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，DMDEE的需求也在穩(wěn)步增長。特別是在中國、印度、東南亞等新興市場，軟泡和硬泡的消費(fèi)量逐年上升，帶動(dòng)了DMDEE的市場擴(kuò)張。

目前，DMDEE的主要生產(chǎn)商包括美國空氣產(chǎn)品（Air Products）、德國巴斯夫（BASF）、中國萬華化學(xué)、藍(lán)星東大、中科院長春應(yīng)化所等。國內(nèi)企業(yè)近年來在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量上取得了長足進(jìn)步，已能替代部分進(jìn)口產(chǎn)品。

未來，DMDEE的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

• 綠色化：開發(fā)低VOC、無重金屬、可生物降解的新型催化劑；
• 功能化：賦予催化劑更多附加功能，如阻燃、抗菌、抗老化等；
• 定制化：根據(jù)不同應(yīng)用需求，開發(fā)專用型DMDEE衍生物；
• 智能化：結(jié)合智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)催化劑添加的精確控制。

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八、結(jié)語：DMDEE——聚氨酯世界的“隱形高手”

在這個(gè)看似平凡的聚氨酯世界里，DMDEE就像是一位低調(diào)的武林高手，沒有花哨的招式，卻在關(guān)鍵時(shí)刻一擊定乾坤。它讓沙發(fā)更柔軟，讓冰箱更節(jié)能，讓建筑更保溫，讓生活更舒適。

它不喧嘩，卻自有力量。

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參考文獻(xiàn)（部分）

國外文獻(xiàn)：

1. G. Oertel (Ed.), Polyurethane Handbook, 2nd Edition, Hanser Publishers, 1993.
2. J.H. Saunders, K.C. Frisch, Chemistry of Polyurethanes, Part I & II, CRC Press, 1962–1964.
3. M. Szycher, Szycher’s Handbook of Polyurethanes, 2nd Edition, CRC Press, 2012.
4. H. Ulrich, Chemistry and Technology of Isocyanates, Wiley, 1998.
5. Air Products Technical Bulletin: DMDEE – A Versatile Catalyst for Polyurethane Foams, 2020.

國內(nèi)文獻(xiàn)：

1. 王文廣，《聚氨酯材料實(shí)用技術(shù)手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，2009年。
2. 李培杰、劉振源，《聚氨酯泡沫塑料》，機(jī)械工業(yè)出版社，2015年。
3. 中國化工信息中心，《聚氨酯催化劑技術(shù)進(jìn)展與市場分析》，2021年。
4. 中科院長春應(yīng)化所，《新型環(huán)保聚氨酯催化劑的研究進(jìn)展》，《高分子通報(bào)》，2020年第5期。
5. 萬華化學(xué)技術(shù)中心，《DMDEE在軟硬泡中的應(yīng)用研究》，內(nèi)部技術(shù)資料，2022年。

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作者注：
本文以通俗易懂的語言，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用與理論知識(shí)，力求讓讀者全面了解DMDEE在聚氨酯泡沫中的作用與價(jià)值。文中數(shù)據(jù)和觀點(diǎn)均來自公開資料，如有疏漏，歡迎批評指正。

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬復(fù)合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機(jī)錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• NT CAT C-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；

• NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲(chǔ)存時(shí)間長；

• NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強(qiáng)，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強(qiáng)的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強(qiáng)；

• NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動(dòng)性和耐水解性；

• NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機(jī)錫相對較低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• NT CAT T-125 有機(jī)錫類強(qiáng)凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(yīng)用中。