探索聚氨酯常用助剂在合成革、鞋材和纺织涂层中的广泛应用

聚氨酯常用助剂在合成革、鞋材与纺织涂层中的广泛应用

说起聚氨酯（Polyurethane，简称PU），大家可能并不陌生。它是一种高分子材料，广泛应用于我们日常生活的方方面面，从沙发垫子到汽车座椅，从运动鞋底到雨衣面料，几乎无处不在。而在这背后，有一群“幕后英雄”——聚氨酯的常用助剂，它们虽不显山露水，却对终产品的性能起到了决定性作用。

今天，我们就来聊聊这些“隐形推手”，看看它们是如何在合成革、鞋材和纺织涂层中大展身手的。

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一、什么是聚氨酯助剂？

聚氨酯助剂是指在聚氨酯加工过程中添加的一类辅助化学品，用于改善材料的加工性能、物理性能、耐久性以及外观等。常见的聚氨酯助剂包括：

• 增塑剂
• 稳定剂（抗氧剂、紫外线吸收剂）
• 表面活性剂
• 催化剂
• 阻燃剂
• 填料
• 润滑剂

它们就像是厨师手中的调味料，虽然用量不多，但少了哪一味，菜的味道就变了。

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二、聚氨酯助剂在合成革中的应用

合成革是仿皮革的一种人造材料，因其成本低、环保性强、可塑性高等优点，在服装、家具、汽车内饰等领域广泛应用。而在其制造过程中，聚氨酯助剂的作用不可忽视。

1. 助剂种类及功能

助剂类型	主要功能	典型产品示例
增塑剂	提高柔软性和弹性	邻苯二甲酸酯类（DOP）、DOTP
抗氧剂	防止氧化降解	Irganox 1010、Irganox 1076
紫外线吸收剂	防止光照老化	Tinuvin 328、Tinuvin 234
表面活性剂	改善涂层附着力	BYK-348、TEGO Wet系列
填料	调节手感、降低成本	碳酸钙、滑石粉

2. 应用实例：汽车座椅革

以汽车座椅革为例，这类产品要求不仅柔软舒适，还要具备良好的耐磨性和耐候性。此时，增塑剂可以赋予材料足够的柔韧性，抗氧剂和紫外线吸收剂则能有效延长使用寿命，避免因日晒或高温导致的变硬、开裂。

比如某知名品牌采用的配方中，加入了约5%的DOTP作为增塑剂，并配合使用Irganox 1076和Tinuvin 328，使成品革在85℃高温下存放1000小时后仍保持良好性能。

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三、聚氨酯助剂在鞋材中的应用

鞋子，是我们每天穿得多的物品之一。一双好鞋，不仅要好看，更要舒服、耐用。而聚氨酯在鞋材中的应用，正是为了满足这些需求。

1. 助剂种类及功能

助剂类型	主要功能	典型产品示例
催化剂	加快反应速度	T-9、T-12、A-1
发泡剂	控制发泡过程	水、碳氟化合物（如HCFC-141b）
阻燃剂	提高阻燃性能	十溴二苯醚、氢氧化铝
润滑剂	改善脱模性和表面光洁度	硬脂酸锌、硅油
抗菌剂	防止霉变、异味	Ag+离子抗菌剂、有机锡类

2. 应用实例：运动鞋中底

以运动鞋中底为例，通常采用微孔聚氨酯泡沫材料。这类材料需要轻质、高弹且有一定的缓冲性能。为此，常使用水作为化学发泡剂，配合催化剂T-9和T-12，控制发泡速率和泡孔结构。

1. 助剂种类及功能

助剂类型	主要功能	典型产品示例
催化剂	加快反应速度	T-9、T-12、A-1
发泡剂	控制发泡过程	水、碳氟化合物（如HCFC-141b）
阻燃剂	提高阻燃性能	十溴二苯醚、氢氧化铝
润滑剂	改善脱模性和表面光洁度	硬脂酸锌、硅油
抗菌剂	防止霉变、异味	Ag+离子抗菌剂、有机锡类

2. 应用实例：运动鞋中底

以运动鞋中底为例，通常采用微孔聚氨酯泡沫材料。这类材料需要轻质、高弹且有一定的缓冲性能。为此，常使用水作为化学发泡剂，配合催化剂T-9和T-12，控制发泡速率和泡孔结构。

例如，某国际品牌在其旗舰跑鞋中使用的聚氨酯中底配方中，加入了0.5%的T-9催化剂和2%的水发泡剂，同时添加了Ag+抗菌剂，使得鞋底不仅弹性出色，还具备抑菌防臭功能，深受消费者喜爱。

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四、聚氨酯助剂在纺织涂层中的应用

纺织品的涂层处理，是为了提升其功能性，比如防水、透气、防污、抗菌等。聚氨酯作为一种优异的成膜材料，被广泛用于各类织物涂层中。

1. 助剂种类及功能

助剂类型	主要功能	典型产品示例
成膜助剂	降低成膜温度，提高涂膜连续性	Texanol、Coalesol
流平剂	改善涂布均匀性	BYK-341、TEGO Flow系列
防水剂	赋予织物防水性能	C6/C8氟碳类防水剂
抗静电剂	减少静电积聚	阳离子型季铵盐类
柔软剂	提高织物手感	有机硅柔软剂、阳离子柔软剂

2. 应用实例：冲锋衣面料

冲锋衣之所以能在风雨中保护我们，离不开聚氨酯涂层的帮助。以一款高端户外冲锋衣为例，其面料采用了聚氨酯乳液为基础，加入C6氟碳类防水剂和Texanol成膜助剂。

这种组合既能保证面料在低温下依然具有良好的成膜性，又能实现优异的防水性能（静水压>10000mmH₂O）。同时，添加适量的有机硅柔软剂，使得衣服穿着舒适、触感细腻。

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五、助剂选择的关键因素

在实际应用中，助剂的选择并不是“越多越好”，而是讲究一个“适配性”。以下是几个关键考虑因素：

1. 基材类型：不同的聚氨酯体系（如聚酯型、聚醚型）对助剂的兼容性不同。
2. 工艺条件：如温度、压力、时间等都会影响助剂的效果。
3. 环保要求：越来越多的产品需符合REACH、RoHS等国际环保法规。
4. 成本控制：高性能不一定意味着高价格，合理搭配才是王道。

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六、结语：小助剂，大能量

聚氨酯助剂，看似不起眼，却是决定产品质量和市场竞争力的关键因素之一。它们如同交响乐团中的指挥家，协调各方力量，让整个系统运转顺畅。

随着环保意识的增强和技术的进步，未来的聚氨酯助剂将更加注重绿色、高效和多功能化的发展方向。我们期待着更多创新型助剂的出现，为人类生活带来更多便利与美好。

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参考文献（国内外著名研究）

以下是一些国内外关于聚氨酯助剂应用的重要参考文献，供有兴趣的读者进一步查阅：

国内文献：

1. 张志斌，《聚氨酯材料及其助剂》，化学工业出版社，2018年。
2. 李红梅，《合成革用聚氨酯助剂的研究进展》，《塑料工业》，2020年第48卷第6期。
3. 王立新，《聚氨酯在纺织涂层中的应用现状与发展前景》，《印染助剂》，2019年第36卷第5期。
4. 陈晓东，《环保型聚氨酯鞋底材料的研究进展》，《中国塑料》，2021年第35卷第2期。

国外文献：

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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希望这篇文章能让您对聚氨酯助剂有一个更全面、生动的认识。它们虽小，却威力无穷，正如古人所云：“工欲善其事，必先利其器。”在聚氨酯的世界里，助剂就是那把不可或缺的好“器”。

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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。