单组份聚氨酯催干剂DMDEE在低温固化和快速施工体系中的应用前景

单组份聚氨酯催干剂DMDEE在低温固化和快速施工体系中的应用前景

在涂料和胶黏剂行业，有一个名字越来越频繁地被提及——DMDEE。它听起来像是一位来自北欧的神秘人物，实际上，它是一种化学物质，全名叫N,N-二甲基胺，英文名Dimethylethanolamine，简称DMDEE。别看它名字拗口，这可是一位“催干界的狠角色”，尤其在低温固化和快速施工体系中，表现得尤为出色。

一、DMDEE是个啥？它的基本参数和特性

DMDEE是一种无色透明的液体，具有轻微的氨味，属于有机胺类化合物。它不仅能作为中和剂使用，更关键的是，它在单组份聚氨酯体系中，能够有效催化交联反应，从而加快固化速度，特别是在低温环境下表现优异。

下面是一些关于DMDEE的基本参数：

从这些参数可以看出，DMDEE是一种性能稳定、溶解性好、反应活性高的催化剂，在聚氨酯体系中，尤其适合低温快速固化的需求。

二、单组份聚氨酯为何需要催干剂？

在涂料和胶黏剂领域，单组份聚氨酯因其施工方便、无需现场混合、储存稳定等优点而广受欢迎。然而，这类材料的固化过程主要依赖于空气中的湿气，反应速度慢，尤其是在低温、低湿环境下，固化时间会大大延长，甚至出现“表面干、内层不干”的尴尬情况。

这时候，催干剂就派上用场了。它就像是一把“火柴”，点燃了聚氨酯分子与水之间的反应，让整个固化过程加速进行。

而DMDEE，正是这样一把“高效的火柴”。

三、为什么是DMDEE？它在低温下的表现如何？

很多人会问，市面上催干剂那么多，比如常用的有机锡类、叔胺类催化剂，为什么偏偏要选DMDEE呢？

其实，这跟它的“性格”有关。

1. 低温适应性强

DMDEE在低温下依然能保持较高的催化活性。我们知道，温度越低，分子运动越慢，反应速率自然下降。但DMDEE就像是一个“不怕冷的北方人”，即使在5°C甚至更低的温度下，依然能保持良好的催化效果，缩短表干和实干时间。

2. 反应温和，不易发泡

在聚氨酯体系中，水和异氰酸酯反应会产生二氧化碳气体，容易造成涂层起泡。DMDEE由于其结构特点，可以调控反应速率，避免剧烈放气，从而减少气泡的产生。

3. 与多种树脂体系兼容性好

无论是聚氨酯乳液、溶剂型还是水性体系，DMDEE都能很好地融入其中，不会影响体系的稳定性，也不会引起明显的黄变或其他副作用。

4. 环保性相对较好

相比传统的有机锡类催化剂（如T-12、T-9），DMDEE对环境的毒性更低，符合当前环保法规日益严格的趋势，尤其适合用于对环保要求较高的建筑涂料、汽车修补等领域。

四、DMDEE在快速施工体系中的应用

现代工业对效率的追求越来越高，尤其是在建筑、汽车、电子封装等领域，施工周期的缩短直接关系到项目的成本和进度。而DMDEE在快速施工体系中的应用，可以说是“如鱼得水”。

四、DMDEE在快速施工体系中的应用

现代工业对效率的追求越来越高，尤其是在建筑、汽车、电子封装等领域，施工周期的缩短直接关系到项目的成本和进度。而DMDEE在快速施工体系中的应用，可以说是“如鱼得水”。

1. 建筑涂料中的应用

在建筑外墙和地坪涂料中，常常需要在低温环境下施工。使用DMDEE催干剂后，涂料的表干时间可以从24小时缩短到6小时以内，实干时间也明显缩短，大大提高了施工效率。

2. 汽车修补漆中的应用

汽车修补漆要求快干、高光泽、低VOC排放。DMDEE的加入，不仅能加快固化速度，还能提升涂层的硬度和附着力，使得修补后的漆面更加美观耐用。

3. 电子封装材料中的应用

在电子行业中，封装材料需要在短时间内完成固化，以避免影响电子元件的性能。DMDEE的加入，使得聚氨酯封装材料在低温下也能实现快速固化，提升了生产效率和产品良率。

五、使用DMDEE的注意事项

虽然DMDEE优点多多，但在实际应用中，还是有一些需要注意的地方：

六、国内外研究现状与发展趋势

DMDEE在聚氨酯领域的应用早已不是新鲜事，早在上世纪80年代，欧美国家就开始将其用于水性聚氨酯体系中。近年来，随着环保法规的趋严和施工效率的提升需求，DMDEE的应用范围不断扩大。

国内研究现状

国内学者近年来对DMDEE在低温固化体系中的应用也进行了大量研究。例如：

• 清华大学材料学院的一项研究指出，DMDEE在水性聚氨酯体系中，能显著提高固化速度和机械性能，尤其在5-10°C环境下表现优于传统叔胺类催化剂。
• 华南理工大学的研究团队通过实验发现，DMDEE与特定的硅烷偶联剂协同使用，能在低温下实现优异的附着力和耐候性。

国外研究现状

在欧美地区，DMDEE早已成为聚氨酯催干剂的标准选项之一：

• BASF在其水性聚氨酯产品中广泛使用DMDEE作为固化催化剂，强调其在低温环境下的优异性能。
• Dow Chemical在其《聚氨酯技术白皮书》中指出，DMDEE在汽车修补漆体系中，能有效缩短施工周期，同时保持涂层的高光泽和柔韧性。
• AkzoNobel则在建筑涂料领域，将其用于快速固化地坪体系，提升了施工效率和客户满意度。

七、未来展望：DMDEE会成为聚氨酯催干剂的“顶流”吗？

从当前的发展趋势来看，DMDEE的确具备成为“顶流”的潜质。随着环保要求的提高、施工效率的追求，以及低温环境施工需求的增加，DMDEE在聚氨酯催干剂市场中的地位将越来越重要。

当然，它也面临着一些挑战：

• 价格相对较高：相比传统催化剂，DMDEE的成本略高，可能影响其在一些成本敏感领域的应用。
• 挥发性问题：在高温环境下，DMDEE容易挥发，可能导致催干效果下降。
• 与某些体系兼容性问题：虽然DMDEE整体兼容性较好，但在个别体系中仍需优化配方。

不过，随着合成技术的进步和应用研究的深入，这些问题都有望逐步解决。

八、结语：DMDEE，不只是催干剂，更是效率的“加速器”

在这个讲究效率、追求环保的时代，DMDEE就像是一位“低调的实力派”，默默在聚氨酯体系中发挥着不可替代的作用。它让低温不再成为施工的障碍，让快速固化不再是梦想，也让整个行业在环保与效率之间找到了一个完美的平衡点。

未来，DMDEE的应用场景还将不断拓展，或许有一天，它不仅活跃在涂料和胶黏剂行业，还可能走进更多新材料、新能源的领域，成为推动科技进步的一股“温柔力量”。

参考文献：

国内文献：

1. 张伟, 李明. 水性聚氨酯低温固化催化剂研究进展[J]. 《涂料工业》, 2021, 51(3): 45-50.
2. 王芳, 陈立. DMDEE在建筑涂料中的应用研究[J]. 《现代涂料与涂装》, 2020, 23(6): 12-16.
3. 清华大学材料学院. 水性聚氨酯体系中DMDEE的催化性能研究[R]. 北京: 清华大学, 2019.

国外文献：

1. BASF SE. Polyurethane Catalysts: Selection and Application Guide, 2020.
2. Dow Chemical. Waterborne Polyurethane Formulation Handbook, 2018.
3. AkzoNobel Coatings. Low-Temperature Curing Technologies for Industrial Coatings, 2021.
4. H. Ulrich. Catalysis in Polyurethane Chemistry, Journal of Coatings Technology and Research, 2017, 14(2): 301–312.
5. A. N. Patel, R. K. Mishra. Effect of Amine Catalysts on the Cure Behavior of Moisture-Curable Polyurethanes, Progress in Organic Coatings, 2019, 135: 224–232.

（全文完）

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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。