探索聚氨酯常用助劑在合成革、鞋材和紡織涂層中的廣泛應用

聚氨酯常用助劑在合成革、鞋材與紡織涂層中的廣泛應用

說起聚氨酯（Polyurethane，簡稱PU），大家可能并不陌生。它是一種高分子材料，廣泛應用于我們日常生活的方方面面，從沙發墊子到汽車座椅，從運動鞋底到雨衣面料，幾乎無處不在。而在這背后，有一群“幕后英雄”——聚氨酯的常用助劑，它們雖不顯山露水，卻對終產品的性能起到了決定性作用。

今天，我們就來聊聊這些“隱形推手”，看看它們是如何在合成革、鞋材和紡織涂層中大展身手的。

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一、什么是聚氨酯助劑？

聚氨酯助劑是指在聚氨酯加工過程中添加的一類輔助化學品，用于改善材料的加工性能、物理性能、耐久性以及外觀等。常見的聚氨酯助劑包括：

• 增塑劑
• 穩定劑（抗氧劑、紫外線吸收劑）
• 表面活性劑
• 催化劑
• 阻燃劑
• 填料
• 潤滑劑

它們就像是廚師手中的調味料，雖然用量不多，但少了哪一味，菜的味道就變了。

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二、聚氨酯助劑在合成革中的應用

合成革是仿皮革的一種人造材料，因其成本低、環保性強、可塑性高等優點，在服裝、家具、汽車內飾等領域廣泛應用。而在其制造過程中，聚氨酯助劑的作用不可忽視。

1. 助劑種類及功能

助劑類型	主要功能	典型產品示例
增塑劑	提高柔軟性和彈性	鄰苯二甲酸酯類（DOP）、DOTP
抗氧劑	防止氧化降解	Irganox 1010、Irganox 1076
紫外線吸收劑	防止光照老化	Tinuvin 328、Tinuvin 234
表面活性劑	改善涂層附著力	BYK-348、TEGO Wet系列
填料	調節手感、降低成本	碳酸鈣、滑石粉

2. 應用實例：汽車座椅革

以汽車座椅革為例，這類產品要求不僅柔軟舒適，還要具備良好的耐磨性和耐候性。此時，增塑劑可以賦予材料足夠的柔韌性，抗氧劑和紫外線吸收劑則能有效延長使用壽命，避免因日曬或高溫導致的變硬、開裂。

比如某知名品牌采用的配方中，加入了約5%的DOTP作為增塑劑，并配合使用Irganox 1076和Tinuvin 328，使成品革在85℃高溫下存放1000小時后仍保持良好性能。

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三、聚氨酯助劑在鞋材中的應用

鞋子，是我們每天穿得多的物品之一。一雙好鞋，不僅要好看，更要舒服、耐用。而聚氨酯在鞋材中的應用，正是為了滿足這些需求。

1. 助劑種類及功能

助劑類型	主要功能	典型產品示例
催化劑	加快反應速度	T-9、T-12、A-1
發泡劑	控制發泡過程	水、碳氟化合物（如HCFC-141b）
阻燃劑	提高阻燃性能	十溴二苯醚、氫氧化鋁
潤滑劑	改善脫模性和表面光潔度	硬脂酸鋅、硅油
抗菌劑	防止霉變、異味	Ag+離子抗菌劑、有機錫類

2. 應用實例：運動鞋中底

以運動鞋中底為例，通常采用微孔聚氨酯泡沫材料。這類材料需要輕質、高彈且有一定的緩沖性能。為此，常使用水作為化學發泡劑，配合催化劑T-9和T-12，控制發泡速率和泡孔結構。

1. 助劑種類及功能

助劑類型	主要功能	典型產品示例
催化劑	加快反應速度	T-9、T-12、A-1
發泡劑	控制發泡過程	水、碳氟化合物（如HCFC-141b）
阻燃劑	提高阻燃性能	十溴二苯醚、氫氧化鋁
潤滑劑	改善脫模性和表面光潔度	硬脂酸鋅、硅油
抗菌劑	防止霉變、異味	Ag+離子抗菌劑、有機錫類

2. 應用實例：運動鞋中底

以運動鞋中底為例，通常采用微孔聚氨酯泡沫材料。這類材料需要輕質、高彈且有一定的緩沖性能。為此，常使用水作為化學發泡劑，配合催化劑T-9和T-12，控制發泡速率和泡孔結構。

例如，某國際品牌在其旗艦跑鞋中使用的聚氨酯中底配方中，加入了0.5%的T-9催化劑和2%的水發泡劑，同時添加了Ag+抗菌劑，使得鞋底不僅彈性出色，還具備抑菌防臭功能，深受消費者喜愛。

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四、聚氨酯助劑在紡織涂層中的應用

紡織品的涂層處理，是為了提升其功能性，比如防水、透氣、防污、抗菌等。聚氨酯作為一種優異的成膜材料，被廣泛用于各類織物涂層中。

1. 助劑種類及功能

助劑類型	主要功能	典型產品示例
成膜助劑	降低成膜溫度，提高涂膜連續性	Texanol、Coalesol
流平劑	改善涂布均勻性	BYK-341、TEGO Flow系列
防水劑	賦予織物防水性能	C6/C8氟碳類防水劑
抗靜電劑	減少靜電積聚	陽離子型季銨鹽類
柔軟劑	提高織物手感	有機硅柔軟劑、陽離子柔軟劑

2. 應用實例：沖鋒衣面料

沖鋒衣之所以能在風雨中保護我們，離不開聚氨酯涂層的幫助。以一款高端戶外沖鋒衣為例，其面料采用了聚氨酯乳液為基礎，加入C6氟碳類防水劑和Texanol成膜助劑。

這種組合既能保證面料在低溫下依然具有良好的成膜性，又能實現優異的防水性能（靜水壓>10000mmH?O）。同時，添加適量的有機硅柔軟劑，使得衣服穿著舒適、觸感細膩。

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五、助劑選擇的關鍵因素

在實際應用中，助劑的選擇并不是“越多越好”，而是講究一個“適配性”。以下是幾個關鍵考慮因素：

1. 基材類型：不同的聚氨酯體系（如聚酯型、聚醚型）對助劑的兼容性不同。
2. 工藝條件：如溫度、壓力、時間等都會影響助劑的效果。
3. 環保要求：越來越多的產品需符合REACH、RoHS等國際環保法規。
4. 成本控制：高性能不一定意味著高價格，合理搭配才是王道。

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六、結語：小助劑，大能量

聚氨酯助劑，看似不起眼，卻是決定產品質量和市場競爭力的關鍵因素之一。它們如同交響樂團中的指揮家，協調各方力量，讓整個系統運轉順暢。

隨著環保意識的增強和技術的進步，未來的聚氨酯助劑將更加注重綠色、高效和多功能化的發展方向。我們期待著更多創新型助劑的出現，為人類生活帶來更多便利與美好。

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參考文獻（國內外著名研究）

以下是一些國內外關于聚氨酯助劑應用的重要參考文獻，供有興趣的讀者進一步查閱：

國內文獻：

1. 張志斌，《聚氨酯材料及其助劑》，化學工業出版社，2018年。
2. 李紅梅，《合成革用聚氨酯助劑的研究進展》，《塑料工業》，2020年第48卷第6期。
3. 王立新，《聚氨酯在紡織涂層中的應用現狀與發展前景》，《印染助劑》，2019年第36卷第5期。
4. 陳曉東，《環保型聚氨酯鞋底材料的研究進展》，《中國塑料》，2021年第35卷第2期。

國外文獻：

1. G. Woods, The ICI Polyurethanes Book, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 1990.
2. D. Randall and S. Lee, The Polyurethanes Book, Smithers Rapra, 2002.
3. A. Nofar, M., et al., "Recent developments in polyurethane materials for footwear applications", Journal of Applied Polymer Science, 2020.
4. R. D. Allen, "Coatings for Textiles: Chemistry and Applications", Progress in Organic Coatings, Vol. 135, 2019.

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希望這篇文章能讓您對聚氨酯助劑有一個更全面、生動的認識。它們雖小，卻威力無窮，正如古人所云：“工欲善其事，必先利其器?！痹诰郯滨サ氖澜缋?，助劑就是那把不可或缺的好“器”。

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環保型金屬復合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• NT CAT C-14 廣泛應用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機硅體系；

• NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲存時間長；

• NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強的延遲效果，與水的穩定性較強；

• NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動性和耐水解性；

• NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質塊狀泡沫、高密度軟質泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機錫相對較低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結構泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• NT CAT T-125 有機錫類強凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對氨基甲酸酯反應具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩定性，適用于硬質聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應用中。