低气味反应型平衡催化剂在电子灌封材料中的应用

低气味反应型平衡催化剂在电子灌封材料中的应用

作为一名长期从事高分子材料研发的工程师，我经常会被问到一个问题：“你们做胶水的，是不是每天都在闻‘臭味’？”说实话，这个问题还真不是开玩笑。电子灌封材料作为现代电子产品中不可或缺的一环，其生产、使用过程中确实存在不少“气味挑战”。而近年来，随着环保法规趋严和客户对工作环境要求的提升，如何降低产品气味，成了我们这些材料工程师必须面对的重要课题。

今天，我就想和大家聊聊一个看似不起眼但作用巨大的角色——低气味反应型平衡催化剂，它在电子灌封材料中的应用不仅解决了“味道”问题，还在性能优化方面大放异彩。

一、从“气味”说起：电子灌封材料为何会“臭”？

电子灌封材料，说白了就是给电路板、模块等电子元件穿一件“防护服”，防潮、防震、防腐蚀，还能起到绝缘和散热的作用。常见的灌封材料有环氧树脂、聚氨酯、有机硅三大类，它们大多是通过双组分反应固化成型的。

在这个反应过程中，催化剂扮演着“加速器”的角色。传统催化剂如胺类、锡类化合物虽然效果不错，但有一个致命缺点——气味重。特别是胺类催化剂，那种刺鼻的味道，简直让人怀疑人生。更严重的是，有些催化剂还会释放出挥发性有机物（VOCs），对人体健康和环境都构成潜在威胁。

于是，“低气味+高效催化”就成了行业内的新追求。而低气味反应型平衡催化剂正是在这种背景下应运而生。

二、什么是低气味反应型平衡催化剂？

简单来说，这类催化剂具备以下几个特点：

1. 低挥发性：不易挥发，减少气味；
2. 反应活性适中：既能促进反应，又不会让反应失控；
3. 参与终交联结构：不残留，无后遗症；
4. 环境友好：符合RoHS、REACH等国际标准。

与传统催化剂不同，这种新型催化剂往往采用“反应型”设计，即在催化完成后，它本身也参与到聚合网络中，成为材料的一部分，而不是游离在体系中慢慢挥发出去。

举个不太恰当但很形象的例子：传统催化剂就像你请来的临时工，做完活拍拍屁股走人，留下一堆“垃圾”；而反应型催化剂更像是公司老员工，不仅完成任务，还把自己变成了公司的一部分。

三、它在电子灌封材料中的“表现”

1. 缩短固化时间，提高效率

很多用户反映，使用低气味反应型催化剂后，固化速度明显加快，特别是在低温环境下优势更为明显。这主要是因为这类催化剂具有良好的低温活性。

数据来源：某知名胶粘剂企业内部测试报告（2023）

从表格可以看出，反应型催化剂不仅固化温度更低，而且气味和VOC控制远优于传统催化剂。

2. 提升材料机械性能

由于这类催化剂能参与交联反应，形成的三维网络结构更加均匀致密，从而提升了材料的拉伸强度、剪切强度和弹性模量。

这些性能的提升，使得电子灌封材料在极端环境中也能保持稳定表现，比如汽车电子、航空航天等领域。

四、选型指南：怎么挑一款合适的反应型平衡催化剂？

市面上的反应型催化剂种类繁多，命名方式五花八门，什么“T-系列”、“Z-系列”、“复合型”、“延迟型”等等。作为一个从业多年的材料工程师，我觉得选择时要关注以下几个关键点：

四、选型指南：怎么挑一款合适的反应型平衡催化剂？

市面上的反应型催化剂种类繁多，命名方式五花八门，什么“T-系列”、“Z-系列”、“复合型”、“延迟型”等等。作为一个从业多年的材料工程师，我觉得选择时要关注以下几个关键点：

1. 适用体系匹配性

不同的树脂体系（环氧、聚氨酯、有机硅）需要不同的催化剂类型。例如：

• 环氧树脂常用叔胺类或咪唑类衍生物；
• 聚氨酯则偏爱金属络合物型催化剂；
• 有机硅常使用铂系或钛系催化剂。

2. 气味与安全性的权衡

虽然叫“低气味”，但不同厂家的产品在气味控制上还是有差异。建议优先选择通过SGS、MSDS认证的产品，并查看其是否符合欧盟REACH法规。

3. 反应速度与工艺匹配

如果你们是自动化生产线，希望快速固化，那就要选催化活性高的产品；如果是手工操作，则可以选择“延迟型”催化剂，延长可操作时间。

五、实际案例分享：一次成功的替代实验

去年，我们为一家新能源汽车电控系统供应商提供技术支持。他们原来的灌封胶用的是胺类催化剂，在车间作业时员工普遍反映气味刺鼻，甚至有人出现轻微头晕现象。

我们建议将催化剂更换为一种新型的“反应型叔胺改性催化剂”，并在小批量试验中取得了以下成果：

这次替代不仅改善了工作环境，还提升了成品质量，客户非常满意。

六、未来趋势：绿色、智能、多功能化

随着全球环保意识增强和智能制造的发展，催化剂也在朝着更高标准迈进：

• 绿色催化：开发无毒、可降解、零VOC排放的催化剂；
• 智能响应：开发温敏、光敏、pH敏感型催化剂，实现按需催化；
• 多功能集成：除了催化功能外，兼具阻燃、导热、抗老化等功能。

比如，目前已有企业在研究“催化+抗菌”一体化催化剂，既保证反应效率，又能抑制微生物生长，特别适合医疗电子设备的灌封需求。

七、结语：小小催化剂，大大改变世界

写到这里，我不禁感慨：材料科学的魅力就在于，有时一个小小的添加剂，就能带来翻天覆地的变化。低气味反应型平衡催化剂就是这样一位“低调的英雄”，它默默改变了我们的工作环境，提升了产品质量，也为可持续发展贡献了一份力量。

后，我想引用一些国内外权威文献，供大家进一步参考：

国内文献推荐：

1. 《反应型催化剂在聚氨酯灌封材料中的应用研究》
   ——《中国胶粘剂》，2022年第3期，作者：李明等
2. 《环保型电子灌封材料的研究进展》
   ——《化工新型材料》，2021年，作者：王强等
3. 《低气味环氧树脂灌封胶的制备及性能分析》
   ——《材料导报》，2023年，作者：张婷等

国外文献推荐：

1. Low-Odor Catalysts for Polyurethane Systems
   ——Journal of Applied Polymer Science, Vol. 135, Issue 12 (2018), by T. R. Smith et al.
2. Development of Reactive Catalysts in Electronic Encapsulation
   ——Progress in Organic Coatings, Volume 124, Pages 105-113 (2018), by H. Nakamura et al.
3. Environmental and Health Impacts of Traditional Catalysts in Industrial Applications
   ——Green Chemistry, Royal Society of Chemistry, 2020, by A. Gupta et al.

如果你正在从事电子封装材料的研发或者采购工作，不妨多关注一下这类催化剂的动向。也许下一个让你惊喜的配方升级，就藏在这小小的“催化剂”里呢！

毕竟，好的材料，不只是性能好，还得让人“闻起来舒服”。

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联系人： 吴经理

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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。