针对高回弹泡沫、慢回弹泡沫,推荐用什么低TVOC催化剂?

针对高回弹泡沫、慢回弹泡沫,推荐用什么低TVOC催化剂?

在追求健康与舒适的今天,无论是充满支撑力的高回弹(HR)沙发海绵,还是提供极致贴合感的慢回弹(记忆)床垫与枕头,都对气味和环保性能提出了严苛要求。对于配方工程师而言,为这两类性能迥异的聚氨酯泡沫选择合适的低TVOC催化剂,是一个需要精准施策的技术挑战。今天,我们就来探讨如何为它们分别匹配理想的“环保引擎”。

理解核心需求:物理性能与环保要求的双重挑战

选择催化剂前,必须明确两类泡沫的核心性能目标及其对催化体系的特殊要求:

  • 高回弹泡沫:核心是高回弹率、高承载性和优异的耐久性。它通常使用聚合物多元醇(POP)或高活性聚醚多元醇,需要催化体系能强力驱动凝胶反应,形成刚性的、支撑性好的网络结构,同时保证充分的发泡以形成开孔。

  • 慢回弹泡沫:核心是极慢的回弹速度、良好的能量吸收和贴合感。这依赖于特殊的“开孔”聚醚多元醇和较高的异氰酸酯指数,其催化需求恰恰相反:需要强烈优先地催化发泡反应(异氰酸酯与水反应),让气泡迅速产生并合并,形成非常开放的泡孔结构,而凝胶反应则需要适当延迟,以形成较弱的交联网络,从而实现缓慢的形变恢复。

两者的共同挑战:都必须满足严格的低VOC和低气味标准,特别是用于家居和寝具时,不能有任何令人不适的胺味残留。

催化剂选型推荐:对症下药,精准催化

基于以上分析,两类泡沫的低TVOC催化剂选择策略有着清晰的区别。

1. 针对高回弹(HR)泡沫的推荐
HR泡沫需要强力的凝胶催化来构建支撑网络,同时保证平衡的发泡。因此,应选择高活性、特别是偏凝胶型或平衡型的反应型胺催化剂

  • 推荐类型反应型凝胶/平衡胺催化剂

  • 代表产品与机理

    赢创 TEGOAMIN® TEDA系列或特定平衡型催化剂:例如一些经过特殊设计的产品,能在提供高效凝胶催化的同时,因其反应型特性而将胺味降至极低。

    亨斯迈 JEFFCAT® ZR系列(如ZR-70):这是一类经典且高效的反应型催化剂,能有效催化凝胶反应,显著改善泡沫的物理性能,并因其反应性而大幅降低VOC和气味。

  • 使用要点:在HR配方中,这类催化剂通常作为主催化剂,与少量延迟性催化剂或专用发泡催化剂复配,以微调发泡与凝胶的平衡,获得最佳的开孔性和手感。它们能确保泡沫在快速成型的同时,拥有高回弹和低散发的特性。

2. 针对慢回弹(记忆)泡沫的推荐
慢回弹泡沫的催化核心是 “强力发泡,延迟凝胶” 。因此,需要选择强发泡型,且对凝胶反应有选择性延迟效果的低VOC催化剂

  • 推荐类型强发泡型、延迟凝胶型的反应型胺催化剂,或为此类体系专门优化的复合催化体系

  • 代表产品与机理

    赢创 TEGOAMIN® BDE:这款催化剂是慢回弹泡沫领域的标杆之一。它是一种高效的、低气味的发泡催化剂,同时对凝胶反应具有显著的延迟效应,完美契合慢回弹泡沫对“先开孔、后弱凝胶”的化学反应路径需求,是实现优异慢回弹性能的关键。

    基于双(二甲氨基乙基)醚(BDMAEE)改性或替代品的低散发催化剂:传统BDMAEE是强效发泡催化剂,但气味重。目前市场上已有对其进行分子改性或开发替代结构,在保留强发泡、延迟凝胶特性的前提下,显著降低了挥发性与气味的先进产品。

  • 使用要点:在慢回弹配方中,这类催化剂是绝对的主角。配方设计通常围绕它来构建,通过异氰酸酯指数、多元醇类型和其他助剂来进一步调节最终的柔软度、恢复时间和耐久性。

3、广州优润泡沫催化剂推荐

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独特性能

FOCAT-8024M 为延迟型凝胶-平衡聚氨酯泡沫催化剂,通用于聚氨酯泡沫领域,特性如下:

⚫ 偏凝胶型泡沫催化作用:促进异氰酸酯与羟基、水反应,催化活性平稳,均衡促进泡沫凝胶、吹发反应;

⚫ 耐水解稳定性:在白料中存储稳定,催化活性稳定不衰减,保证生产工艺/产品品质更稳定。

⚫ 乳白时间长,加快熟化成型时间:8024M 为延迟型偏凝胶催化剂,可搭配叔胺催化剂使用,对起发时间影

响小,同时显著加快后熟化,大幅缩短成型脱模时间。

⚫ 防塌泡,脱模后尺寸稳定:8024M 的显著延迟熟化特性,可保证泡沫的成型过程中充分吹发,发泡到顶点

后快速固化定型,泡沫不收缩、不塌泡;可搭配优润 FOCAT 系列催化剂使用,制得性能良好的泡沫制品。

通用原则与系统建议

  1. “反应型”是底线:无论是高回弹还是慢回弹,要真正实现低气味和通过严格的VOC测试(如家具行业标准),必须选用反应型胺催化剂。它们通过化学键合永久固定在聚合物网络中,是解决后期胺味散发问题的根本。

  2. 复配是艺术:单一催化剂有时难以完美平衡所有性能。在实际应用中,可能会采用主催化剂+辅助催化剂的复配方案。例如,在高回弹泡沫中,用ZR系列做主凝胶催化剂,搭配极低气味的延迟型催化剂微调反应曲线。

  3. 工艺验证不可或缺:更换催化剂后,必须重新优化工艺参数(如料温、搅拌速度、脱模时间)。低TVOC催化剂的反应曲线可能与传统催化剂不同,需要相应调整以保持生产稳定和泡沫性能。

  4. 进行全项评估:最终评价不仅看泡沫的物理性能(回弹率、压陷硬度、拉伸强度),更要进行气味主观评价VOC客观检测,确保环保与性能双达标。

结语

为高回弹和慢回弹泡沫选择低TVOC催化剂,本质上是为其独特的分子网络构建需求匹配最精准的“建筑师”。对于HR泡沫,我们需要坚定有力的“凝胶网络构建师”;对于慢回弹泡沫,我们需要精通“开孔先行、弱网缓凝”的大师。幸运的是,以赢创、亨斯迈等为代表的化学品公司已经为我们提供了这些高度专业化的工具。作为配方工程师,我们的任务就是深刻理解产品性能目标,精准选用这些先进工具,并通过对配方和工艺的精细雕琢,最终生产出既舒适耐用,又清新环保的聚氨酯泡沫产品,满足市场对健康生活的更高追求。



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