Trong
quá trình tạo bọt urethane, hai phản ứng hóa học xảy ra đồng thời: phản ứng giữa
isocyanate - hydroxyl và phản ứng giữa isocyanate – nước. Vì vậy, sử dụng hai
loại xúc tác khác nhau trong lúc tạo bọt là cần thiết. Đối với phản ứng giữa
isocyanate – hydroxyl, thường sử dụng xúc tác thiếc hay còn gọi là xúc tác tạo
gel. Còn amin bậc ba xúc tác cho phản ứng isocyanate – nước, phản ứng này tạo
CO2 nên xúc tác này còn được gọi là xúc tác tạo bọt. Quá trình tạo bọt
cân bằng với quá trình tạo gel sẽ tạo thành bọt có cấu trúc hở. Nếu sử dụng xúc
tác amin nhiều, bọt tạo ra nhiều hơn dễ dẫn đến vỡ bọt. Còn nếu sử dụng nhiều
xúc tác kẽm sẽ làm quá trình tạo gel xảy ra nhanh làm cho bọt có cấu trúc kín,
gây co rút sản phẩm.
Các
xúc tác tạo bọt tiêu biểu như: aliphatic tertiary amine, aromatic và alicyclic tertiary amine, heterocyclic amine.
Ngoài
ra, còn có các loại xúc tác amin bậc ba có tác dụng làm chậm, giảm khả năng tạo
bọt như các amin bị khóa bằng axit carboxylic, amin được hoạt hóa bởi nhiệt độ hay
amin nhạy với nhiệt. Các bọt urethane này được dùng khá rộng rãi trong ô tô,
như các nệm ngồi, nệm gối đầu, phần mái bên trong ô tô. Tuy nhiên, các amin còn
sót lại bên trong bọt urethane sẽ bay hơi, tạo mùi và tích tụ lại bên trong ô
tô gây khó chịu và nguy hiểm tới sức khỏe con người. Vì vậy, các xúc tác tạo bọt
amin ba chức được thêm các nhóm chức -OH hoặc -NH2 phản ứng được với
isocyanate, tạo liên kết hóa học với bọt, giảm thiểu khả năng phát thải ra môi
trường bên ngoài.
Tương
tự như vậy, các xúc tác thiếc hiện nay cũng được cải tiến thêm nhóm -OH vào phân
tử để hạn chế sự phát tán ra môi trường. Tiêu biểu là xúc tác thiếc dibutyltin diriicinolate.
Tóm tắt từ tài liệu Polyurethane and Related
Foams , Kaneyoshi
Ashida, CRC - Taylor &
Francis, 2006, trang 34 - 38
(vtp-vlab-caosuviet)
