甲苯二异氰酸酯(TDI)在催化作用下可以发生三聚反应，形成含异氰脲酸酯环的三聚体。TDI三聚体具有挥发性低、毒性小、官能度高、热稳定性好、耐腐蚀性好等优点，常作为聚氨酯固化剂被广泛应用在涂料、粘合剂中。在20世纪70年代，国外多家公司开始工业化生产应用这类产品，如Bayer、BASF、Dow等。目前高性能、低游离单体的TDI三聚体仍然需要大量依赖进口。

本研究以催化剂 NT CAT P100合成 TDI 三聚体聚氨酯固化剂，实验结果表明: 该催化剂具有催化速率快、活性高、反应温度低等优点。在40 ℃下，以滴加方式催化反应，8 h 就可以达到反应终点，得到低游离单体含量 TDI 三聚体。

原料及试剂

甲苯二异氰酸单体TDI(80/20):工业品，BASF；醋酸丁酯:分析纯，广州番禺力强化工厂；NT CAT DMP-30:工业品，新典化学；NT CAT K-15:工业品，新典化学；NT CAT P100: 新典化学；

合成工艺

在氮气保护的条件下，往装有搅拌、温度计以及回流冷凝管的干燥四口圆底烧瓶中加入 TDI( 80/20) 单体 100 g，醋酸丁酯100 g。搅拌5 ～10 min，加热升温至40 ℃，滴加0. 5 g催化剂的醋酸丁酯溶液( 醋酸丁酯10 mL) 。滴加完毕后，控制温度在40 ～80 ℃之间，保温反应约8 h，每隔1 h测定一次反应溶液的—NCO值，当—NCO含量降低到8.5% ～ 9% 时，加入1 g苯甲酰氯，继续反应0.5 h，停止加热搅拌，降温出料，得到浅黄色透明液体。

在上述工艺基础上，滴加预设定量的醇，保温反应30 ～60 min，对 TDI 三聚体进行改性处理。

催化剂种类、用量及滴加方式的影响

催化剂的选择是TDI三聚反应的关键。常用的TDI三聚催化剂包括叔胺、有机金属化合物、有机膦化合物、碱金属羧酸盐等。选用DMP－30、K-15和P100对50%醋酸丁酯的TDI溶液分别催化反应，结果如表1和图2所示。

表1 不同催化剂（0.5%添加量）对TDI三聚反应的影响

由表1和图2可见，不加催化剂的情况下，TDI的三聚反应不发生；K-15催化三聚的效果较差，温度较高、反应时间长，容易产生更多的多聚体结构；均为叔胺类催化剂的DMP－30和P100催化效果较好，相比之下P100的催化性能更强，短时间内就能迅速反应，降低—NCO值，而且实验还表明在40 ℃下其仍然具有很高的催化活性。因此，选用P100作为催化剂。图3是P100催化剂用量分别占TDI单体总质量的2%、0.5%及0.8%时对TDI三聚反应的影响。

图2 3 种催化剂的催化效率对比

低游离度TDI三聚体的合成

从图3看到，在其他条件相同的情况下，随着P100用量的增加，反应速率加快，同时—NCO基团含量有所减少。催化剂用量太少时，即使延长反应时间，—NCO含量仍高于12%；而催化剂用量过高时，大量残留的催化剂在一定程度上影响了产品的性能。实验表明，P100用量为0.5%较合适。

图3 催化剂用量对TDI三聚反应的影响

低游离度TDI三聚体的合成

另外，催化剂的滴加方式也会影响三聚反应。实验表明，若一次性加入催化剂，单体马上剧烈反应，大量放热，局部温度可上升10 ℃，反应物活性的增加可能导致产物的相对分子质量增加、分布变宽，生成大量的高聚物，使产物的黏度增加、颜色加深、产品性能下降。而采用醋酸丁酯稀释催化剂后逐滴滴加的方式，能很好地控制反应温度。

结论

采用P100为催化剂合成TDI三聚体，实验表明该催化剂催化活性高、催化速率快，催化效果较 DMP－30 和K-15好。

物化性能

二甲氨基乙氧基乙醇常温下为无色或浅黄色液体，可溶于水；
黏度（25℃,mPa.s）：4
密度（25℃,g/cm3）：0.84
水溶性：溶于水
闪点（PMCC,℃）：88
羟值（mgKOH/g）：298应用二甲氨基乙氧基乙醇是一种无散发胺类催化剂，主要用于低密度、水发泡的开孔型喷涂聚氨酯泡沫(SPF)；二甲氨基乙氧基乙醇可以做主催化剂单独使用，也可以作为一种助催化剂来减少一类基于BDMAEE的发泡催化剂的使用量。
 

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简称：PMDETA

英文名：N,N,N’,N”,N”-Pentamethyldiethylenetriamine

分子式：C9H23N3

相对分子量：173.3

CAS编号：3030-47-5

结构式：

物化性质

五甲基二乙烯三胺为无色或微黄色透明液体，能溶于水、醚及醇类溶剂，能吸收空气中的水分及二氧化碳。

相对密度(20℃)： 0.8302~0.8306

凝固点：< -20℃

闪点（PMCC）：83.3℃

沸程：196~201℃或70~80℃（1100Pa）

黏度（25℃）：2mPa.s

制法

五甲基二乙烯三胺一般以三亚乙基二胺（二乙烯三胺）为原料进行N-甲基化而得，甲基化方法有甲酸/甲醛法、甲醛加氢法。

应用

五甲基二乙烯三胺是聚氨酯反应的高活性催化剂，主要催化发泡反应，也用于平衡整体发泡及凝胶反应，广泛用于各种聚氨酯硬泡，包括聚异氰尿酸酯板材硬泡，由于它的强烈发泡效果，能够改善泡沫流动性，因此改善产品生产工艺和提高制量，常与DMCHA等共用；

中文名称：N,N-二甲基苄胺、N-苄基二甲胺、二甲基苄胺、苄基二甲胺等；

英文名称：benzyldimethylamine、N,N-dimethylbenzylamine；

分子式：C9H13N；

相对分子质量：135.20；

CAS编号：103-83-3；

结构式：

物化性能

BDMA常温下为无色至淡黄色液体，溶于乙醇，微溶于水，可溶于热水；

黏度（25℃）：90mPa.s；

密度（25℃）：0897g/cm3；

凝固点：-75℃；

沸程：178-184℃；

折射率（25℃）：1.5011；

闪点（TCC）：54℃；

蒸汽压（20℃）：200Pa；

制法

BDMA可由二甲胺与氯化苄反应后精馏制得。

应用

BDMA在聚氨酯行业是聚酯型聚氨酯块状软泡、聚氨酯冰箱硬泡、聚氨酯板材及胶黏剂涂料的催化剂，主要用于硬泡，可使聚氨酯泡沫具有良好的前期流动性和均匀的泡孔，泡沫体与基材间有较好的黏结力；

BDMA在有机合成领域中，主要用于有机药物中合成脱氢卤的催化剂、阻蚀剂、酸性中和剂、电子显微镜切片包埋用加速剂等，还用于合成季铵盐，生产阳离子表面活性强力杀菌剂等；

BDMA在环氧树脂方面，主要用于促进酸酐、聚酰胺、脂肪胺等固化体系，加速产品固化，广泛用于环氧树脂电子灌封材料、包封材料、环氧地坪涂料、船舶漆中作固化促进剂使用。

包装

25kg/桶，180kg/桶；

甲基单乙醇胺(MMEA)还可用于生产医药中间体以及用作涂料溶剂、非离子型洗涤剂、乳化剂以及活化剂等。

急救措施
皮肤接触： 立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触： 立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入： 用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。
给医生的资料：暂无资料

消防措施
危险特性： 易燃，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。
有害燃烧产物： 一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。
灭火方法： 尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

处理和存储
操作注意事项:
密闭操作，注意通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿胶布防毒衣，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、金属粉末等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。