四甲基二丙烯三胺（FENTACAT 15 / PC15）：聚氨酯泡沫高效凝胶催化剂

化学名称：N,N,N',N'',N''-五甲基二丙烯三胺（或 四甲基二丙烯三胺）
商品名：FENTACAT 15, PC15, Polycat 15 (亨斯迈), Dabco NE1060 (赢创)
化学式：C₁₁H₂₅N₃
结构简式：

  CH₂=CH-CH₂-N(CH₃)-CH₂-CH₂-N(CH₃)-CH₂-CH=CH₂
        |                   |
      CH₃                 CH₃

(更准确的结构： (CH₂=CH-CH₂)(CH₃)N-CH₂-CH₂-N(CH₃)-CH₂-CH=CH₂ 并在中间氮上还有一个甲基，即实际为五甲基，但俗称四甲基二丙烯三胺)
CAS号：3855-32-1

核心结构特征与特性

1. 叔胺结构：包含三个叔胺氮原子（其中两个连接在丙烯基上，一个在中间乙基链上），是强有机碱，提供优异的催化活性。

2. 双丙烯基（烯丙基）：分子两端各带一个高反应活性的 CH₂=CH-CH₂- (丙烯基)。这使其：

   • 可参与反应/交联：能在聚氨酯/聚脲固化过程中通过迈克尔加成或自由基反应部分键合到聚合物网络中。

   • 降低挥发性 (VOC)：相比小分子胺催化剂（如三亚乙基二胺/Dabco 33LV），其分子量更大且丙烯基可反应，显著减少了后期挥发和气味散发。

   • 降低雾化 (Fogging)：对汽车内饰等应用至关重要，避免挥发性物质在挡风玻璃上冷凝。

3. 高催化活性与平衡性：

   • 强凝胶催化剂：主要促进异氰酸酯(-NCO)与多元醇(-OH)的反应（凝胶反应），形成聚氨酯主链。

   • 中等发泡催化剂：对异氰酸酯与水反应产生二氧化碳（发泡反应）也有一定催化活性，但弱于专有的发泡催化剂（如双二甲氨基乙基醚/Dabco BL-11）。

   • 优异的反应平衡性：能很好地协调“发泡”与“凝胶”反应的速率，是获得良好泡沫物性（开孔性、尺寸稳定性、透气性）的关键。

4. 物理性质：通常为无色至淡黄色透明液体，有胺类气味，粘度中等，溶于水和大多数有机溶剂。

核心应用：聚氨酯 (PU) 泡沫高效凝胶催化剂

FENTACAT 15/PC15 的核心价值在于其作为高性能、低挥发、低气味凝胶催化剂，广泛应用于各类聚氨酯泡沫体系：

1. 软质聚氨酯泡沫 (Flexible PU Foam) - 最主要应用：

   • 块状泡 (Slabstock Foam)：用于家具垫、床垫、靠垫。PC15 是核心凝胶催化剂之一，确保泡沫在发泡上升过程中保持足够的粘度（凝胶强度），防止塌泡，并赋予泡沫优异的物理机械性能（拉伸强度、撕裂强度、回弹性）和开孔结构。

   • 模塑泡 (Molded Foam)：用于汽车座椅、摩托车座垫、家具扶手、头枕。

     • 热模塑：PC15 提供稳定的凝胶速率，保证复杂模具的完美填充和泡沫与表皮的良好粘接。

     • 冷模塑 (HR Foam)：对反应平衡性要求极高，PC15 是实现高回弹、低滞后损失、良好耐久性的关键催化剂之一。其低挥发/低气味特性在汽车内饰中尤为重要。

   • 优势：相比传统三亚乙基二胺 (A-33)，PC15 显著降低泡沫的挥发性有机物 (VOC) 和雾化值 (Fogging)，改善工作环境气味，满足日益严格的环保和汽车内饰标准。

2. 硬质聚氨酯泡沫 (Rigid PU Foam)：

   • 用于保温板材、喷涂保温、冰箱冰柜、管道保温、现场灌注。

   • PC15 作为辅助凝胶催化剂，与强发泡催化剂（如五甲基二亚乙基三胺/PC5, Dabco 8154）配合使用，调节整体反应平衡，确保泡沫良好的流动性和最终强度，减少空洞和收缩。

   • 其低挥发性有助于保持长期保温性能。

3. 半硬质泡沫 (Semi-Rigid Foam)：

   • 用于汽车仪表板、门板吸能层、扶手芯、包装材料。

   • 需要特定的弹性和能量吸收特性，PC15 帮助控制固化速度和交联密度。

4. 微孔弹性体 (Microcellular Elastomer / Integral Skin Foam)：

   • 用于鞋底、汽车方向盘、手柄、滚轮。

   • PC15 有助于实现致密的表皮和发泡芯层的同步形成，提供优异的耐磨性和手感。

应用优势总结

• 卓越的凝胶催化活性：高效促进聚氨酯链增长，确保泡沫强度和开孔性。

• 优异的反应平衡性：协调发泡与凝胶反应，减少生产缺陷（塌泡、收缩、开裂）。

• 显著降低 VOC 与气味：丙烯基可反应键合，后期挥发和散发远低于传统胺催化剂，满足环保和汽车内饰要求。

• 极低雾化倾向：对汽车内饰应用至关重要。

• 良好的加工宽容度：在复杂配方和工艺条件下表现稳定。

典型使用方式

1. 复配使用：很少单独使用。常与以下催化剂复配：

   • 发泡催化剂：双二甲氨基乙基醚 (Dabco BL-11), 双(2-二甲氨基乙基)醚 (Niax A-1), 五甲基二亚乙基三胺 (PC5, Dabco 8154)。

   • 共凝胶催化剂：有时与三亚乙基二胺 (Dabco 33LV) 或 二甲基环己胺 (DMCHA) 复配以精细调节凝胶速度。

2. 用量：根据泡沫类型和配方差异很大，通常在0.1% - 0.8% (相对于多元醇重量 php - parts per hundred polyol) 范围内。软泡常用量在0.2-0.5 php。

3. 加入点：通常预混在多元醇组分中。

重要注意事项

• 储存：需密封储存于阴凉、干燥、通风处，远离热源、火源和强氧化剂。

• 安全操作：

  • 强碱性、腐蚀性！对皮肤、眼睛和呼吸道有严重刺激性和腐蚀性。

  • 穿戴严格防护：化学护目镜、防化手套、防护服、呼吸防护（尤其在密闭空间或高浓度时）。

  • 避免接触：若不慎接触，立即用大量清水冲洗至少15分钟，并就医。

• 环保法规：关注其在不同地区关于VOC和化学品注册（如REACH）的法规要求。

总结：FENTACAT 15/PC15的核心价值

四甲基二丙烯三胺 (FENTACAT 15 / PC15) 凭借其独特的双丙烯基修饰的三叔胺结构，成为现代聚氨酯工业中不可或缺的高性能、低挥发、低气味凝胶催化剂。其核心应用价值在于：

1. 主导软质PU泡沫生产：特别是对汽车内饰模塑高回弹泡沫 (HR Molded Foam) 和高品质块状泡 (Slabstock)，提供卓越的反应平衡性、优异的泡沫物性，并显著降低VOC、气味和雾化，满足最严格的环保与车内空气质量标准。

2. 优化硬质/半硬质泡沫性能：作为辅助凝胶催化剂，确保良好的流动性和最终强度。

3. 提升微孔弹性体质量：助力形成致密表皮与发泡芯层。