聚氨酯常用助剂对体系气泡控制和表面缺陷的改善作用

聚氨酯常用助剂对体系气泡控制和表面缺陷的改善作用

在我们日常生活中，聚氨酯几乎无处不在。从家里的沙发垫、床垫，到汽车座椅、冰箱保温层，再到建筑外墙保温材料、运动鞋底……可以说，聚氨酯是现代工业不可或缺的一部分。但你知道吗？这个看似“万能”的材料，在生产过程中也常常会遇到一些“小脾气”，比如：气泡多、表面不光滑、流平性差等问题。

这些问题不仅影响产品的外观，还可能直接影响其性能。那么，有没有什么办法能让聚氨酯“听话”一点呢？答案是肯定的——这就是我们要讲的“助剂”的作用。

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一、助剂是什么？它们是聚氨酯的“情绪调节师”

在聚氨酯配方中，除了多元醇和异氰酸酯这两大主角之外，还有一群默默奉献的“配角”——助剂。它们虽然用量不大，但却起着至关重要的作用，尤其是在控制气泡、改善表面质量方面。

常见的助剂包括：

• 催化剂
• 泡沫稳定剂（硅油）
• 消泡剂
• 流平剂
• 润湿分散剂
• 阻燃剂
• 抗氧剂
• 填料

这些助剂各司其职，协同工作，帮助聚氨酯系统达到佳状态。

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二、气泡问题的成因与解决之道

在聚氨酯发泡或浇注成型过程中，气泡几乎是不可避免的“副产品”。它可能来源于原料中的水分、搅拌带入空气、反应释放气体，或者模具排气不良等。

气泡的存在可能导致以下后果：

• 材料密度不均
• 力学性能下降
• 表面出现缩孔、橘皮、针眼等缺陷
• 影响尺寸稳定性

这时候，就需要各种助剂来帮忙了。

1. 泡沫稳定剂（硅油类）

硅油类助剂是常见的泡沫稳定剂，主要功能是降低表面张力，使气泡更均匀、更细小，并延缓破裂时间，从而获得结构更稳定的泡沫体。

助剂类型	型号举例	主要功能	推荐用量范围
硅酮类泡沫稳定剂	TEGOSTAB B8462、L-580	稳定泡孔结构，防止塌泡	0.5%~3%
非硅类泡沫稳定剂	Surfynol系列	改善流平性和润湿性	0.1%~1%

2. 消泡剂

消泡剂的作用是打破已经形成的气泡膜，促使气泡破裂并逸出。适用于非发泡型聚氨酯体系，如胶黏剂、涂料、密封胶等。

消泡剂类型	型号举例	特点	应用场景
矿物油类	BYK-066N	成本低，适用广	胶黏剂、密封胶
有机硅类	TEGO Airex 920	效果好，不影响透明度	涂料、清漆
聚醚改性硅氧烷	Foamstar ST-2410	高效消泡，适应性强	多用途

3. 催化剂

催化剂控制反应速率，进而影响气泡生成的速度和大小。若反应过快，气泡来不及排出；反应太慢，则泡孔容易坍塌。

催化剂类型	型号举例	功能	适用体系
胺类催化剂	Dabco TMR-2	加速发泡反应	软质泡沫
锡类催化剂	Fomrez UL-28	促进凝胶反应	硬质泡沫
延迟型催化剂	Polycat 46	控制反应平衡	自结皮泡沫

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三、表面缺陷的“克星”们

除了气泡问题，聚氨酯制品还经常出现一些表面缺陷，比如：

• 缩孔（cratering）
• 橘皮（orange peel）
• 针孔（pinhole）
• 流挂（sagging）

这些缺陷不仅影响美观，还可能影响功能性。而这些，往往可以通过添加适当的助剂来改善。

1. 流平剂

流平剂的作用是在涂层干燥前让表面保持流动性，使其自动平整。常见种类包括有机硅类、丙烯酸酯类等。

类型	型号举例	特点	推荐用量
有机硅流平剂	TEGO Wet系列	提高润湿性，减少橘皮	0.1%~0.5%
丙烯酸流平剂	Modaflow	适用于溶剂型体系	0.3%~1.0%

2. 润湿分散剂

这类助剂可以提高树脂对基材或颜填料的润湿能力，避免缩孔、鱼眼等缺陷。

类型	型号举例	功能	适用领域
有机硅润湿剂	Dynol系列	提高基材润湿性	涂料、胶黏剂
聚醚胺类	Disperbyk-161	分散效果佳	色浆体系

3. 抗缩孔剂

专门用于防止缩孔形成，常用于高光泽涂装体系。

类型	型号举例	功能	适用领域
有机硅润湿剂	Dynol系列	提高基材润湿性	涂料、胶黏剂
聚醚胺类	Disperbyk-161	分散效果佳	色浆体系

3. 抗缩孔剂

专门用于防止缩孔形成，常用于高光泽涂装体系。

助剂名称	生产商	推荐用量	特点
Additol VXW 6210	BASF	0.2%~0.5%	快速消除缩孔
EFKA PL-2000	Evonik	0.1%~0.3%	兼具流平与润湿功能

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四、如何搭配使用？一个字：巧！

在实际应用中，助剂不是越多越好，也不是随便加几种就能解决问题。关键在于“精准搭配”和“合理用量”。

举个例子：如果你做的是软质泡沫海绵，那你可以考虑用TEGOSTAB B8462作为泡沫稳定剂，配合Dabco TMR-2作为催化剂，再适当加入BYK-066N消泡剂，这样就能有效控制泡孔结构，同时减少表面气泡残留。

又比如，你在做聚氨酯涂料时，可能会选择Dynol润湿剂+TEGO Wet流平剂组合，再加上适量的Foamstar ST-2410消泡剂，这样可以在保证流平的同时，避免缩孔和针眼。

当然，这一切的前提是你得了解你的原材料特性、工艺条件以及终性能需求。

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五、国内与国外的研究现状对比

在聚氨酯助剂的应用研究方面，国内外都积累了丰富的经验。不过由于市场定位和技术路线不同，侧重点也略有差异。

国外研究特点：

• 更注重环保和高效性
• 助剂种类丰富，功能细分明确
• 强调复配技术和智能化配方设计

例如，德国Evonik、美国Air Products、日本信越化学等公司推出的高性能硅油和流平剂，在高端聚氨酯体系中广泛应用。

国内研究进展：

• 近年来发展迅速，国产替代趋势明显
• 在性价比方面具有优势
• 正逐步向高端市场迈进

比如，广州擎天化工、江苏美思邦、浙江皇马科技等企业已能提供多种类型的助剂产品，广泛应用于泡沫、胶黏剂、涂料等领域。

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六、总结：助剂虽小，作用不小

总的来说，聚氨酯助剂就像是厨房里的调味料——盐放多了咸，糖放少了淡。只有恰到好处地调配，才能做出一道色香味俱全的好菜。

对于气泡控制和表面缺陷的改善，助剂扮演着不可替代的角色。它们不仅能提升产品质量，还能优化生产工艺，降低能耗，延长产品寿命。

在未来的聚氨酯行业中，随着环保要求日益严格、客户对品质追求不断提升，助剂的研发与应用将越来越受到重视。谁能掌握“助剂密码”，谁就能在激烈的市场竞争中脱颖而出。

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参考文献：

国外著名文献：

1. Frisch, K. C., & Reegen, P. G. (1974). Polyurethanes: Chemistry and Technology. Wiley Interscience.
2. Saunders, J. H., & Frisch, K. C. (1962). Polyurethanes: Chemistry and Technology Part I – Chemistry. Interscience Publishers.
3. Gooch, J. W. (2011). Encyclopedia of Materials: Plastics and Composites. Springer.
4. Oertel, G. (Ed.). (1994). Polyurethane Handbook (2nd ed.). Hanser Publishers.
5. Scrivens, G. A., et al. (2003). "Surface Defect Control in Polyurethane Coatings." Progress in Organic Coatings, 47(3-4), 389–396.

国内权威期刊与论文：

1. 李建军, 张晓东. (2018). “聚氨酯泡沫稳定剂的研究进展.”《塑料工业》, 46(6), 12-16.
2. 王志刚, 刘红梅. (2020). “聚氨酯涂料表面缺陷成因及解决方案.”《中国涂料》, 35(11), 23-27.
3. 赵志强, 陈晓明. (2019). “聚氨酯助剂在胶黏剂中的应用.”《粘接》, 40(8), 45-49.
4. 黄俊, 林伟. (2021). “聚氨酯发泡工艺中气泡控制技术探讨.”《化工新型材料》, 49(2), 67-71.
5. 吴志勇, 郑立军. (2017). “聚氨酯表面流平与润湿技术综述.”《涂料工业》, 47(4), 56-60.

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这篇文章写到这里就告一段落了。希望你读完之后，对聚氨酯助剂有了更深的理解，也明白了一个道理：有时候，决定成败的，不是主料，而是那些不起眼的小角色。

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• NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。

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