聚氨酯反應速率影響因素

(一)催化劑的作用 在聚氨酯蓬勃發展的過程中，催化劑的作用功不可沒。根據聚氨酯制品生產和用途的差異，選擇使用催化劑的三種功能：

1、促進鏈增長反應 使液態的中、小分子量的化學原料．通過催化劑作用、使其迅速反應，分子鏈快速增長、形成高分子量的聚合物材料。

2、促進反應體系中某些特定的化學反應的反應速度。 如在聚氨酯泡沫體的合成中，促進-NCO與H2O的反應速度，使之快速反應產生大量二氧化碳氣體；促進－NCO與多元醇端羥基間的反應，使之迅速生成氨基甲酸酯基團，分子鏈迅速增加，加速材料的凝膠速度。

3、調節反應速度 在聚氨酯合成的諸多復雜反應中，通過使用不同類型的催化劑，調節諸多競爭反應歷程和平衡，促進設計的主反應的反應速度，減緩或抑制副反應的發生和進行，借助催化劑的功能，獲得最佳分子結構的設計目的

此外，異氰酸酯和羥基化合物反應活性還受到各自分子結構的影響。各類羥基化合物反應活性為：伯羥基＞仲羥基＞叔羥基。

(二）、原料酸堿值 對聚氨酯反應來說，原料的酸堿值會影響到與異氰酸酯的反應性。就聚醚多元醇和聚酯多元醇原料而言而言，酸值是殘留的端羧基的量，它與異氰酸酯反應生成酰胺并釋放二氧化碳，不僅會造成鏈的終止，還容易形成氣泡。酸同時對反應催化產生不良的作用，而且降低制品的耐水解性能。合理的保持反應體系呈弱堿性，有利于反應的順利進行。過高的堿值，會造成反應速率不好控制，嚴重影響生產進行和產品質量。

（三）、催化劑 就同品種催化劑而言，添加合理的催化劑用量，有利于控制合理的反應速率。催化劑過量，也會犧牲制品品質，某些有機錫類催化劑會影響制品耐水解性能。

（四）、水分 雖然很多聚氨酯配方有添加水分，但代表水分就是聚氨酯生產應該必須使用的原料。但對于聚氨酯反應來說，反應體系中混合物水分含量是必須嚴格控制的。因為隨著水的用量增多，反應速率會增加。特別是在催化劑存在下，異氰酸酯與水的反應可加速進行。水與異氰酸酯反應活性盡管比伯羥基低，卻與仲羥基相當。在聚氨酯泡沫塑料以外的聚氨酯制品生產中，水完全是必須嚴格控制的，因為水與異氰酸酯反應，會生成不穩定的氨基甲酸，易再分解成二氧化碳和胺。另外在預聚體中，水分還會降低預聚體中NCO的含量。

（五）、官能團 官能團越大，反應速率越快，同時物料粘度越高。

（六）、分子量 在官能團等條件相同的情況下，分子量越小，反應活性越高。

（七）、二醇與二胺 二醇與二胺反應速率相差很大，二醇活性比二胺低很多。尤其是脂肪族伯胺與異氰酸酯反應的活性特別快，一般很難控制，所以常用活性比較低的芳香族二胺。

（八）、溫度 一般來說，反應溫度越高，反應速率越高。但實際中，聚氨酯反應溫度控制在60-100 ℃之間。因為超過130 ℃，特別是線性分子鏈反應易出現不良問題，產生支化和交聯，并影響分子間的規整性。低于60 ℃，反應速率很慢，不利反應進行。

（九）、其他 溶劑極性越大，影響反應速率越慢，反之越快；固含量越低，反應速率越小，反之越快；物料粘度越高，反應速率越慢；攪拌速度快，反應快；硬度（模量）越高，反應速率越快；