pc-8 硬泡催化劑在冰箱、冷柜生產(chǎn)中的工業(yè)應用實踐

大家好，我是一個從事聚氨酯發(fā)泡材料研發(fā)多年的老技術(shù)員。今天咱們不聊風花雪月，也不講那些云里霧里的理論知識，就來聊聊一個在冰箱和冷柜行業(yè)里默默無聞但又至關(guān)重要的“幕后英雄”——pc-8硬泡催化劑。

如果你是做家電行業(yè)的，特別是跟冰箱、冷柜打交道的，那你一定對這個東西耳熟能詳。雖然它不像壓縮機那樣顯眼，也不像外殼那樣直觀，但它卻是決定保溫層性能好壞的關(guān)鍵因素之一。今天我就用通俗的語言，結(jié)合自己多年的實戰(zhàn)經(jīng)驗，帶大家從頭到尾認識一下這個“小角色”，看看它是怎么在我們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮“大作用”的。

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一、什么是pc-8硬泡催化劑？

首先，咱們先來搞清楚一個問題：pc-8到底是個啥？

簡單來說，pc-8是一種專門用于聚氨酯硬質(zhì)泡沫（rigid polyurethane foam）體系的胺類催化劑。它的主要作用是在發(fā)泡反應過程中促進多元醇與異氰酸酯之間的反應，從而控制泡沫的起發(fā)時間、凝膠時間和終結(jié)構(gòu)。

在冰箱、冷柜這類需要高效保溫的設備中，聚氨酯發(fā)泡材料幾乎是唯一的選擇。而要做出性能優(yōu)異、密度均勻、導熱系數(shù)低的泡沫，催化劑的選擇至關(guān)重要。pc-8就是在這個環(huán)節(jié)中扮演著“調(diào)速器”的角色。

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二、pc-8的基本參數(shù)及化學特性

為了讓大家更深入了解這個“幕后推手”，我整理了一份關(guān)于pc-8的基礎(chǔ)參數(shù)表：

參數(shù)項	數(shù)值/描述
化學名稱	雙(二甲氨基乙基)醚（bdee）
分子式	c6h15no2
分子量	133.19 g/mol
外觀	無色至淡黃色透明液體
氣味	輕微胺味
密度（20℃）	0.94–0.97 g/cm3
黏度（20℃）	3–6 mpa·s
ph值（1%水溶液）	10.5–11.5
沸點	180–185 ℃
閃點	72 ℃
儲存穩(wěn)定性	常溫下密封保存，保質(zhì)期一般為12個月

從這些參數(shù)可以看出，pc-8是一種典型的叔胺類催化劑，具有良好的催化活性和較快的反應啟動能力。它在聚氨酯發(fā)泡過程中主要起到促進初期起發(fā)的作用，屬于一種“早發(fā)型”催化劑。

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三、pc-8在冰箱冷柜發(fā)泡工藝中的作用機制

接下來我們來談談pc-8是怎么在實際生產(chǎn)中“干活兒”的。

1. 發(fā)泡反應的兩個關(guān)鍵階段

聚氨酯發(fā)泡過程大致可以分為兩個階段：

• 起發(fā)階段（乳白時間）：多元醇與異氰酸酯開始反應，產(chǎn)生co?氣體，泡沫開始膨脹。
• 凝膠階段（拉絲時間）：泡沫達到大體積后開始固化定型。

pc-8的主要作用就是在起發(fā)階段“推一把”，讓反應更快地啟動，縮短乳白時間，使得泡沫能夠迅速填滿模具并形成初步結(jié)構(gòu)。這一點對于冰箱、冷柜這種大型箱體來說尤為重要，因為它們的模腔較大，如果泡沫起發(fā)太慢，就會出現(xiàn)填充不均、空洞等問題。

2. 配方中的協(xié)同作用

當然，pc-8并不是“孤軍奮戰(zhàn)”。在實際配方中，它通常會與其他類型的催化劑配合使用，比如延緩凝膠時間的延遲型催化劑（如a-1），或者調(diào)節(jié)泡孔結(jié)構(gòu)的表面活性劑等。

舉個例子，在我們的某款家用冰箱生產(chǎn)線上，使用的典型發(fā)泡體系如下：

成分	含量（phr）	功能說明
多元醇組分	100	主體原料
異氰酸酯（mdi）	120–130	交聯(lián)劑
pc-8	0.3–0.5	加快起發(fā)
a-1	0.1–0.2	延遲凝膠
表面活性劑	1.0–1.5	改善泡孔結(jié)構(gòu)
物理發(fā)泡劑（環(huán)戊烷）	15–18	形成氣泡核心

通過這樣的組合，我們可以很好地控制整個發(fā)泡過程的時間窗口，確保泡沫既能快速充滿模腔，又能均勻固化，避免塌泡或開裂。

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四、pc-8在不同工況下的應用表現(xiàn)

不同的生產(chǎn)線、不同的產(chǎn)品類型，對pc-8的用量和使用方式也會有所不同。下面我給大家分享幾個實際案例：

案例1：家用冰箱箱體發(fā)泡

這是我們常見的應用場景。以一款雙門冰箱為例，其內(nèi)膽尺寸約為600×500×400 mm，模具容積約120 l。在這種情況下，pc-8的推薦用量為每百份多元醇0.4 phr。

案例1：家用冰箱箱體發(fā)泡

這是我們常見的應用場景。以一款雙門冰箱為例，其內(nèi)膽尺寸約為600×500×400 mm，模具容積約120 l。在這種情況下，pc-8的推薦用量為每百份多元醇0.4 phr。

效果反饋：

• 乳白時間控制在6–8秒；
• 凝膠時間約35–40秒；
• 泡沫密度穩(wěn)定在35–38 kg/m3；
• 導熱系數(shù)≤0.022 w/(m·k)，完全滿足國家一級能效標準。

案例2：商用冷柜快速發(fā)泡線

冷柜的生產(chǎn)節(jié)奏更快，尤其是采用連續(xù)發(fā)泡工藝的產(chǎn)線，對催化劑的響應速度要求更高。我們在一條自動化的冷柜發(fā)泡線上嘗試將pc-8用量提高到0.5 phr，并適當降低a-1的比例。

結(jié)果：

• 發(fā)泡周期由原來的50秒縮短至40秒；
• 泡沫閉孔率提升2個百分點；
• 生產(chǎn)效率顯著提高，同時質(zhì)量穩(wěn)定。

案例3：低溫環(huán)境下的發(fā)泡挑戰(zhàn)

有一次我們在東北地區(qū)的一家工廠遇到問題：冬天溫度太低，發(fā)泡起發(fā)緩慢，導致泡沫成型不良。后來我們建議他們適當增加pc-8的用量至0.6 phr，并對原料進行預加熱處理。

改進后：

• 即使在5℃環(huán)境下也能保持正常的起發(fā)速度；
• 泡沫結(jié)構(gòu)致密，無明顯收縮現(xiàn)象；
• 客戶非常滿意，說這招“暖身術(shù)”救了他們的冬季產(chǎn)能。

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五、pc-8的優(yōu)勢與局限性

再好的東西也不是萬能的，pc-8也有它的“性格特點”。

✅ 優(yōu)點：

• 催化活性高，起發(fā)速度快；
• 與大多數(shù)多元醇體系相容性好；
• 對泡沫結(jié)構(gòu)影響小，不會造成過度脆化；
• 成本相對較低，性價比高。

❌ 局限性：

• 過量使用會導致乳白時間過短，容易造成模具未注滿即開始凝膠；
• 對濕氣敏感，儲存不當易吸潮失效；
• 在高溫環(huán)境中可能揮發(fā)，影響操作人員健康（需注意通風）。

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六、未來發(fā)展趨勢與替代品展望

雖然pc-8目前仍是冰箱冷柜行業(yè)的主流催化劑，但隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴格以及客戶對節(jié)能性能的要求不斷提高，我們也開始關(guān)注一些新型催化劑的應用。

例如：

• 延遲型胺類催化劑：如dabco bl-11、polycat 46等，可以實現(xiàn)更精細的時間控制；
• 金屬催化劑：錫類催化劑（如t-9）在某些特殊體系中有獨特優(yōu)勢；
• 生物基催化劑：綠色環(huán)保趨勢推動下，部分廠商開始嘗試可再生資源來源的催化劑。

不過目前來看，pc-8憑借其成熟穩(wěn)定的性能和成本優(yōu)勢，依然具有不可替代的地位。

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七、結(jié)語：小小催化劑，大大影響力

寫到這里，我想說的是，雖然pc-8只是聚氨酯發(fā)泡體系中的一個小角色，但它卻在冰箱、冷柜的節(jié)能、保溫、耐用等方面發(fā)揮著重要作用?？梢哉f，沒有一個好的催化劑體系，就不可能做出一個真正合格的保溫層。

作為一名老技術(shù)員，我見證了這個行業(yè)從手工灌注到全自動發(fā)泡的轉(zhuǎn)變，也見證了pc-8從“陌生面孔”變成“標配工具”的全過程。希望這篇文章能幫到正在一線奮斗的同行們，也希望更多年輕人加入我們這個看似不起眼但意義重大的領(lǐng)域。

后，我為大家整理了一些國內(nèi)外關(guān)于聚氨酯發(fā)泡及催化劑研究的參考文獻，供大家進一步學習。

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參考文獻

國內(nèi)文獻：

1. 張曉東，《聚氨酯泡沫塑料》，化學工業(yè)出版社，2018年；
2. 李建軍，“聚氨酯硬泡催化劑的選型與應用研究”，《中國塑料》，2020年第34卷第4期；
3. 王海峰，“冰箱聚氨酯發(fā)泡工藝優(yōu)化探討”，《家電科技》，2021年第6期；
4. 中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會，《聚氨酯材料手冊》，機械工業(yè)出版社，2019年；
5. 劉志強，“環(huán)保型聚氨酯發(fā)泡催化劑的研究進展”，《化工新材料》，2022年第40卷第1期。

國外文獻：

1. gunter oertel, polyurethane handbook, hanser gardner publications, 2nd edition, 1994;
2. joseph f. kinstle, “catalysts for rigid polyurethane foams”, journal of cellular plastics, vol. 35, no. 6, 1999;
3. mihail ionescu, chemistry and technology of polyols for polyurethanes, rapra technology ltd., 2005;
4. robert h. friedlander, “foaming process optimization using amine catalysts”, polymer engineering & science, vol. 41, issue 3, 2001;
5. european polyurethane association (epur), best practices in refrigeration insulation with polyurethane, brussels, 2020.

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公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號

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公司其它產(chǎn)品展示:

• nt cat t-12 適用于室溫固化有機硅體系，快速固化。

• nt cat ul1 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，活性略低于t-12。

• nt cat ul22 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性比t-12高，優(yōu)異的耐水解性能。

• nt cat ul28 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，該系列催化劑中活性高，常用于替代t-12。

• nt cat ul30 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

• nt cat ul50 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

• nt cat ul54 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，耐水解性良好。

• nt cat si220 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，特別推薦用于ms膠，活性比t-12高。

• nt cat mb20 適用有機鉍類催化劑，可用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性較低，滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

• nt cat dbu 適用有機胺類催化劑，可用于室溫硫化硅橡膠，滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。