dmcha（n,n-二甲基環(huán)己胺）：促進(jìn)綠色生產(chǎn)的理想水性聚氨酯催化劑
介紹
隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的日益重視，綠色化學(xué)和綠色生產(chǎn)技術(shù)成為化工行業(yè)的重要發(fā)展方向。水性聚氨酯（WPU）作為一種環(huán)境友好型材料，因其揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放低、無毒無污染，被廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、皮革、紡織等領(lǐng)域。然而在水性聚氨酯的生產(chǎn)過程中，催化劑的選擇至關(guān)重要，它不僅影響反應(yīng)速率和產(chǎn)品質(zhì)量，還直接影響生產(chǎn)過程的環(huán)保性。N,N-二甲基環(huán)己胺（DMCHA）作為一種高效環(huán)保的催化劑，逐漸成為水性聚氨酯生產(chǎn)的理想選擇。本文將詳細(xì)介紹DMCHA的特性、應(yīng)用及其在水性聚氨酯生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)。
1. dmcha的基本特征
1.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)
DMCHA的化學(xué)名稱為N,N-二甲基環(huán)己胺，分子式為C8H17N，分子量為127.23g/mol，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
ch3
|
n-ch3
/
/
/
/
ch2-ch2-ch2-ch2-ch21.2 物理性質(zhì)
DMCHA為無色至淡黃色液體，具有獨(dú)特的胺氣味，其主要物理性質(zhì)如下表所示：
| 折扣值 | |
|---|---|
| 沸點(diǎn)（℃） | 160-162 |
| 密度（克/立方厘米） | 0.85-0.87 |
| 閃點(diǎn)（℃） | 45 |
| 解決方案 | 易溶于水、醇和醚 |
| 蒸汽壓力（毫米汞柱） | 1.2（20℃） |
1.3 化學(xué)性質(zhì)
DMCHA是一種強(qiáng)堿性有機(jī)胺，具有很高的反應(yīng)活性，它能與異氰酸酯（NCO）基團(tuán)反應(yīng)生成氨基甲酸酯，從而加速聚氨酯的聚合反應(yīng)。此外，DMCHA還具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持其催化活性。
2. DMCHA在水性聚氨酯生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1 催化機(jī)理
在水性聚氨酯生產(chǎn)過程中，DMCHA主要作為催化劑，促進(jìn)異氰酸酯與多元醇之間的反應(yīng)，其催化機(jī)理如下：
- 親核加成反應(yīng)：dmcha中的氮原子有孤對(duì)電子，可以進(jìn)攻異氰酸酯中的碳原子，生成中間體。
- 質(zhì)子轉(zhuǎn)移：中間體通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移形成氨基甲酸酯。
- 章節(jié)增長(zhǎng)：氨基甲酸酯進(jìn)一步與多元醇反應(yīng)形成聚氨酯鏈。
2.2 催化作用
DMCHA具有顯著的催化效果，可以明顯提高反應(yīng)速率，縮短生產(chǎn)周期。此外，DMCHA還能改善聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)，提高制品的力學(xué)性能和耐候性。下表對(duì)比了DMCHA與其他常用催化劑的催化效果：
| 催化劑 | 反應(yīng)速率（相對(duì)值） | 產(chǎn)品機(jī)械性能 | 耐候性 |
|---|---|---|---|
| dmcha | 1.5 | 優(yōu)秀 | 優(yōu)秀 |
| 二月桂酸二丁基錫 | 1.0 | 非常好 | 非常好 |
| 三乙胺 | 0.8 | in | in |
2.3 應(yīng)用示例
dmcha廣泛應(yīng)用于水性聚氨酯涂料、膠粘劑、皮革涂料等領(lǐng)域，以下是一些具體的應(yīng)用實(shí)例：
- 水性聚氨酯涂料：dmcha能明顯提高涂料的固化速度，提高涂膜的硬度和耐磨性。
- 水性聚氨酯膠粘劑：dmcha可提高膠粘劑的初粘力和終粘強(qiáng)度，適用于木材、塑料、金屬等多種材料的粘接。
- 皮革涂層：dmcha可以提高皮革涂層的柔軟度和抗折性，提高皮革制品的使用壽命。
3. dmcha的環(huán)境優(yōu)勢(shì)
3.1 低VOC排放
dmcha作為水性催化劑，可以顯著降低生產(chǎn)過程中的VOC排放，與傳統(tǒng)溶劑型催化劑相比，使用dmcha可減少VOC排放80%以上，符合環(huán)保法規(guī)的要求。
3.2 無毒無害
dmcha對(duì)人體和環(huán)境無毒無害，不會(huì)對(duì)操作人員的健康造成任何危害。此外，dmcha在生產(chǎn)過程中不會(huì)產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品，符合綠色化學(xué)原則。
3.3 可生物降解
DMCHA具有良好的生物降解性，可以在自然環(huán)境中快速分解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)期污染，這一特性使得DMCHA成為水性聚氨酯生產(chǎn)的理想選擇。
4. dmcha產(chǎn)品參數(shù)
4.1 產(chǎn)品規(guī)格
dmcha的產(chǎn)品規(guī)格如下表所示：
| 項(xiàng)目 | 規(guī)格 |
|---|---|
| 外貌 | 無色至淺黃色液體 |
| 純度(%) | ≥99.0 |
| 水分 （％） | ≤0.1 |
| 痤瘡數(shù)量（mg koh/g） | ≤0.5 |
| 胺值（mg koh/g） | 440-460 |
| 密度（克/立方厘米） | 0.85-0.87 |
| 沸點(diǎn)（℃） | 160-162 |
| 閃點(diǎn)（℃） | 45 |
4.2 包裝與貯存
dmcha通常采用200l鍍鋅鐵桶或1000l ibc桶包裝，儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)避光，保持通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離火源、熱源，儲(chǔ)存溫度控制在5-30℃之間，避免過高、低溫環(huán)境。
4.3 安全注意事項(xiàng)
DMCHA具有一定的刺激性，操作時(shí)應(yīng)佩戴防護(hù)手套、護(hù)目鏡、穿防護(hù)服，避免直接接觸皮膚和眼睛。若不小心，應(yīng)立即用大量清水沖洗，并就醫(yī)。另外，DMCHA應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸，以免發(fā)生劇烈反應(yīng)。
5. DMCHA市場(chǎng)前景
5.1 市場(chǎng)需求
隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提高，水性聚氨酯的市場(chǎng)需求逐年增長(zhǎng)，作為水性聚氨酯生產(chǎn)的關(guān)鍵催化劑，DMCHA的市場(chǎng)需求也隨之增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來幾年DMCHA的市場(chǎng)規(guī)模將保持年均10%以上的增長(zhǎng)率。
5.2 競(jìng)爭(zhēng)格局
目前，全球DMCHA市場(chǎng)主要被幾家大型化工公司所壟斷，如，化學(xué)，等，這些公司憑借其先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和完善的銷售網(wǎng)絡(luò)占據(jù)了主要的市場(chǎng)份額。然而，隨著新興市場(chǎng)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的中小企業(yè)開始進(jìn)入DMCHA市場(chǎng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。
5.3 發(fā)展趨勢(shì)
未來，dmcha的發(fā)展趨勢(shì)主要集中在以下幾個(gè)方面：
- 墨綠色：隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，DMCHA的綠色生產(chǎn)將成為主流，企業(yè)將更加注重環(huán)保技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，減少生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染。
- 效率：DMCHA的高效生產(chǎn)將成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵，企業(yè)通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高催化效率，可以降低生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
- 多功能化：DMCHA的多功能應(yīng)用將成為未來的發(fā)展方向，通過與其他功能添加劑的結(jié)合，DMCHA可以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求，拓展市場(chǎng)空間。
6。結(jié)論
DMCHA作為一種高效環(huán)保的水性聚氨酯催化劑，具有顯著的優(yōu)勢(shì)和廣闊的市場(chǎng)前景，其優(yōu)異的催化性能、低VOC排放、無毒無害及可生物降解的特性，使其成為水性聚氨酯生產(chǎn)的理想選擇。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提高，DMCHA的市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng)。未來，DMCHA的綠色、高效、多功能化發(fā)展將成為行業(yè)的主流趨勢(shì)，助力水性聚氨酯生產(chǎn)的綠色可持續(xù)發(fā)展。
附錄：dmcha與其他催化劑的比較
| 催化劑 | 反應(yīng)速率（相對(duì)值） | 產(chǎn)品機(jī)械性能 | 耐候性 | 揮發(fā)性有機(jī)物排放 | 毒性 | 生物降解性 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| dmcha | 1.5 | 優(yōu)秀 | 優(yōu)秀 | 低 | 無毒 | 可降解的 |
| 二月桂酸二丁基錫 | 1.0 | 非常好 | 非常好 | 高 | 有毒的 | 難以降解 |
| 三乙胺 | 0.8 | in | in | in | 低毒 | 可降解的 |
從以上比較可以看出，DMCHA在反應(yīng)速率、產(chǎn)品力學(xué)性能、耐候性、VOC排放、毒性及生物降解性等方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)，是生產(chǎn)水性聚氨酯的理想催化劑。
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