探索双吗啉二乙基醚DMDEE在软质和硬质聚氨酯泡沫中的广泛应用

双吗啉二乙基醚（DMDEE）：聚氨酯泡沫中的“隐形推手”

在聚氨酯工业的江湖中，有这样一种“幕后英雄”，它不显山不露水，却在软质和硬质泡沫的成型过程中，扮演着至关重要的角色。它就是——双吗啉二乙基醚，英文名Dimorpholinodiethylether，简称DMDEE。

今天，我们就来揭开这位“隐形推手”的神秘面纱，看看它如何在聚氨酯泡沫的江湖中大展身手，既能在柔软的沙发垫里轻盈起舞，也能在冰箱的保温层中稳如泰山。

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一、什么是DMDEE？

DMDEE，全称双吗啉二乙基醚，是一种结构对称、性能稳定的有机胺类化合物。它的化学式是C₁₂H₂₄N₂O₄，分子量约为260.33，外观为无色至浅黄色透明液体，略带氨味。作为一种反应型催化剂，DMDEE主要用在聚氨酯发泡体系中，尤其是在聚氨酯软泡和硬泡中，具有非常广泛的应用。

物理参数	数值
分子式	C₁₂H₂₄N₂O₄
分子量	260.33 g/mol
外观	无色至浅黄色液体
沸点	约310℃
密度（25℃）	1.13–1.15 g/cm³
粘度（25℃）	30–50 mPa·s
溶解性	可溶于水、醇类、酮类等极性溶剂
pH值（1%水溶液）	8.5–9.5

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二、DMDEE的作用机制：它到底是怎么“推”的？

聚氨酯发泡的过程，本质上是异氰酸酯（如MDI、TDI）与多元醇在催化剂作用下发生聚合反应，生成氨基甲酸酯结构，并释放出二氧化碳气体，从而形成泡沫结构。这个过程需要催化剂来加速反应，而DMDEE就是其中一种非常高效的反应型催化剂。

DMDEE的主要作用是促进异氰酸酯与水的反应（即发泡反应），生成二氧化碳气体，从而推动泡沫膨胀。同时，它也能适度促进异氰酸酯与多元醇的凝胶反应，帮助泡沫结构稳定成型。

与其他胺类催化剂相比，DMDEE的特别之处在于：

• 反应选择性好：它对发泡反应的催化作用强于对凝胶反应的催化，因此更适合用于需要大量气体释放的泡沫体系。
• 延迟性适中：它不像某些强碱性催化剂那样反应过快，导致泡沫过早凝胶、结构不均，而是能提供一个“刚刚好”的延迟时间，让泡沫充分膨胀。
• 环保性佳：DMDEE不含重金属，挥发性低，对环境和人体相对友好。

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三、DMDEE在软质聚氨酯泡沫中的应用

软质聚氨酯泡沫广泛应用于家具、床垫、汽车座椅、地毯衬垫等领域，要求泡沫柔软、回弹性好、透气性佳。在这些应用中，DMDEE常常作为主催化剂或辅助催化剂使用。

1. 家具海绵

在家具海绵的生产中，DMDEE能够有效控制发泡速度，使得泡沫均匀细腻，手感柔软，同时提高泡沫的开孔率，增强透气性。

2. 汽车座椅

汽车座椅对泡沫的舒适性和耐用性要求极高。DMDEE在这里的作用是调节发泡与凝胶的平衡，确保泡沫既不会太软塌，也不会过硬，达到“坐感舒适、支撑有力”的效果。

3. 高回弹泡沫（HR泡沫）

在高回弹泡沫中，DMDEE与锡类催化剂配合使用，能显著提升泡沫的回弹性和承载能力，是高端床垫和办公椅的重要配方组成部分。

应用领域	DMDEE用量（pphp）	催化特点	泡沫性能影响
家具海绵	0.3–0.8	强发泡，中等凝胶	细泡孔，柔软性好
汽车座椅	0.5–1.0	平衡型	舒适性与支撑性兼顾
高回弹泡沫	0.4–0.7 + 锡催化剂	协同效应	回弹力强，承载性好

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四、DMDEE在硬质聚氨酯泡沫中的应用

如果说软泡是“棉花糖”，那么硬泡就是“保温砖”。硬质聚氨酯泡沫主要用于冰箱、冷库、建筑保温、管道保温等领域，对泡沫的闭孔率、导热系数、压缩强度等性能要求极高。

DMDEE在这类泡沫中的作用主要体现在以下几个方面：

1. 控制发泡速度

硬泡成型过程中，发泡过快会导致气泡破裂，影响保温性能；发泡过慢则会导致泡沫塌陷。DMDEE的中等催化活性正好可以平衡这一过程，使泡沫均匀闭孔，结构致密。

2. 改善流动性

在喷涂或浇注硬泡体系中，DMDEE可以提高原料的流动性，使得泡沫能够更好地填充模具或施工表面，减少空洞和缺陷。

2. 改善流动性

在喷涂或浇注硬泡体系中，DMDEE可以提高原料的流动性，使得泡沫能够更好地填充模具或施工表面，减少空洞和缺陷。

3. 降低脆性

硬泡有时会因为结构过于致密而变得脆性大，DMDEE通过适度调节发泡与凝胶的关系，有助于降低泡沫的脆性，提高其韧性。

应用领域	DMDEE用量（pphp）	催化特点	泡沫性能影响
冰箱保温	0.2–0.5	中等发泡	闭孔率高，导热系数低
建筑喷涂	0.3–0.7	流动性好	填充性佳，无空隙
管道保温	0.2–0.6	延迟性适中	成型均匀，机械强度好

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五、DMDEE的“兄弟姐妹”：和其他催化剂的协同效应

DMDEE虽然优秀，但并不是“孤军奋战”。它常常与其它催化剂协同使用，形成“黄金组合”，发挥1+1>2的效果。

1. 与锡类催化剂（如T-9、T-12）配合

锡类催化剂主要促进凝胶反应，而DMDEE则偏重于发泡反应。两者搭配，可以实现发泡与凝胶的完美平衡，尤其适用于高回弹泡沫和高密度硬泡。

2. 与三乙烯二胺（TEDA）配合

TEDA是一种强碱性催化剂，反应速度快，容易造成泡沫过早凝胶。而DMDEE反应温和，可以起到“缓释”作用，延长乳白时间，改善泡沫结构。

3. 与延迟型胺类催化剂（如DMP-30）配合

DMP-30是一种延迟型催化剂，反应时间较长，适合用于复杂结构的发泡工艺。DMDEE与之配合，可以提供一个“先快后慢”的催化曲线，适应不同工艺需求。

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六、DMDEE的使用注意事项

虽然DMDEE性能优越，但在实际应用中也需注意以下几点：

1. 控制用量：DMDEE用量过多会导致泡沫过度膨胀、结构松散，甚至塌泡；用量太少则催化不足，影响成型。
2. 储存条件：DMDEE应密封避光保存，避免高温和潮湿环境，防止水解或变质。
3. 安全防护：尽管DMDEE毒性较低，但仍需佩戴防护手套和口罩，避免直接接触皮肤或吸入蒸气。
4. 配伍性测试：不同配方体系中DMDEE的适用性可能有所不同，建议在大规模应用前进行小样试验。

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七、DMDEE的市场现状与发展趋势

随着全球聚氨酯行业的持续发展，DMDEE的需求也在稳步增长。特别是在中国、印度、东南亚等新兴市场，软泡和硬泡的消费量逐年上升，带动了DMDEE的市场扩张。

目前，DMDEE的主要生产商包括美国空气产品（Air Products）、德国巴斯夫（BASF）、中国万华化学、蓝星东大、中科院长春应化所等。国内企业近年来在技术研发和产品质量上取得了长足进步，已能替代部分进口产品。

未来，DMDEE的发展趋势主要体现在以下几个方面：

• 绿色化：开发低VOC、无重金属、可生物降解的新型催化剂；
• 功能化：赋予催化剂更多附加功能，如阻燃、抗菌、抗老化等；
• 定制化：根据不同应用需求，开发专用型DMDEE衍生物；
• 智能化：结合智能控制系统，实现催化剂添加的精确控制。

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八、结语：DMDEE——聚氨酯世界的“隐形高手”

在这个看似平凡的聚氨酯世界里，DMDEE就像是一位低调的武林高手，没有花哨的招式，却在关键时刻一击定乾坤。它让沙发更柔软，让冰箱更节能，让建筑更保温，让生活更舒适。

它不喧哗，却自有力量。

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参考文献（部分）

国外文献：

1. G. Oertel (Ed.), Polyurethane Handbook, 2nd Edition, Hanser Publishers, 1993.
2. J.H. Saunders, K.C. Frisch, Chemistry of Polyurethanes, Part I & II, CRC Press, 1962–1964.
3. M. Szycher, Szycher’s Handbook of Polyurethanes, 2nd Edition, CRC Press, 2012.
4. H. Ulrich, Chemistry and Technology of Isocyanates, Wiley, 1998.
5. Air Products Technical Bulletin: DMDEE – A Versatile Catalyst for Polyurethane Foams, 2020.

国内文献：

1. 王文广，《聚氨酯材料实用技术手册》，化学工业出版社，2009年。
2. 李培杰、刘振源，《聚氨酯泡沫塑料》，机械工业出版社，2015年。
3. 中国化工信息中心，《聚氨酯催化剂技术进展与市场分析》，2021年。
4. 中科院长春应化所，《新型环保聚氨酯催化剂的研究进展》，《高分子通报》，2020年第5期。
5. 万华化学技术中心，《DMDEE在软硬泡中的应用研究》，内部技术资料，2022年。

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作者注：
本文以通俗易懂的语言，结合实际应用与理论知识，力求让读者全面了解DMDEE在聚氨酯泡沫中的作用与价值。文中数据和观点均来自公开资料，如有疏漏，欢迎批评指正。

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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。