雙嗎啉二乙基醚（DMDEE）在冰箱與冷庫(kù)保溫板中的應(yīng)用：讓節(jié)能更“保溫”

朋友們，你們有沒有這樣的經(jīng)歷？
夏天來了，打開冰箱門的一瞬間，一股涼氣撲面而來，讓人感覺特別舒服?？申P(guān)上門之后，總覺得冰箱在“嗡嗡”地加班工作，好像它也在抱怨：“這熱量怎么老是進(jìn)得這么快！”

其實(shí)，問題不在于冰箱不夠努力，而可能是它的“外套”——保溫層出了點(diǎn)小毛病。別看它藏在里面不起眼，作用可不小。如果保溫材料不夠好，就像你穿了一件漏風(fēng)的羽絨服，冷空氣還沒捂熱就跑了。

那怎么辦呢？科技發(fā)展到今天，當(dāng)然不會(huì)讓我們一直被“熱”困擾。今天我們就來聊聊一個(gè)在冰箱、冷庫(kù)保溫板中越來越重要的角色——雙嗎啉二乙基醚，簡(jiǎn)稱 DMDEE。

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一、DMDEE是什么？聽起來像化學(xué)老師的口頭禪

DMDEE，全名是 雙嗎啉二乙基醚（Dimorpholinodiethylether），聽上去是不是有點(diǎn)拗口？但別擔(dān)心，我們不需要去背它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，只需要知道它是聚氨酯發(fā)泡工藝中的一種非常關(guān)鍵的催化劑。

說白了，它就像是泡面里的調(diào)料包——沒有它，泡出來的面雖然也能吃，但味道總是差點(diǎn)意思；有了它，整個(gè)反應(yīng)過程更快、更均勻，泡孔結(jié)構(gòu)更好，保溫效果自然也更強(qiáng)！

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二、為什么冰箱和冷庫(kù)要用聚氨酯保溫？

先來科普一下，冰箱和冷庫(kù)的“保暖”其實(shí)是“保冷”。它們的核心原理是把里面的溫度壓低，并且盡可能不讓外界的熱量滲透進(jìn)來。這時(shí)候，保溫材料就成了關(guān)鍵。

目前市面上主流的保溫材料之一就是 聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料（Rigid Polyurethane Foam, RPUF）。它密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、機(jī)械強(qiáng)度高，簡(jiǎn)直就是為保溫而生的材料。

不過，要做出性能優(yōu)異的聚氨酯泡沫，光靠原料不行，還得有好的“助手”——也就是各種助劑，其中就包括我們今天的主角 DMDEE。

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三、DMDEE在保溫板中的“表演時(shí)刻”

1. 催化反應(yīng)，提升效率

DMDEE 是一種延遲性胺類催化劑，主要用來促進(jìn)聚氨酯體系中多元醇與異氰酸酯之間的反應(yīng)。但它不是那種“催得飛快”的類型，而是“慢中有快”，能夠延長(zhǎng)乳白時(shí)間，讓物料更好地充滿模具，形成更加均勻致密的泡孔結(jié)構(gòu)。

打個(gè)比方：做蛋糕的時(shí)候，發(fā)酵太快，蛋糕容易塌陷；發(fā)酵太慢，又可能影響口感。DMDEE 就像是那個(gè)掌握火候的大廚，讓整個(gè)“發(fā)泡”過程剛剛好。

2. 改善泡孔結(jié)構(gòu)，提升保溫性能

泡孔結(jié)構(gòu)越細(xì)密、分布越均勻，保溫效果越好。DMDEE 能夠有效控制泡孔大小，減少大泡孔和閉孔率不均的問題，從而降低導(dǎo)熱系數(shù)，提高保溫性能。

3. 提高生產(chǎn)穩(wěn)定性與適應(yīng)性

使用 DMDEE 的另一個(gè)好處是它對(duì)環(huán)境溫度的變化不太敏感，適合不同季節(jié)、不同地區(qū)的生產(chǎn)線使用，尤其適用于北方寒冷地區(qū)或需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的冷庫(kù)系統(tǒng)。

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四、DMDEE與其他催化劑的對(duì)比

特性	DMDEE	傳統(tǒng)胺類催化劑（如A-1）	錫類催化劑（如T-9）
催化活性	中等偏強(qiáng)，可控性強(qiáng)	強(qiáng)，反應(yīng)迅速	強(qiáng)，但易中毒
泡孔結(jié)構(gòu)	細(xì)密均勻	易出現(xiàn)大泡孔	泡孔較粗
導(dǎo)熱系數(shù)	更低	稍高	一般
工藝適應(yīng)性	寬泛，適合多種配方	對(duì)溫濕度敏感	需嚴(yán)格控制條件
成本	中等偏高	較低	高
毒性	低毒，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)	有一定刺激性	有毒性風(fēng)險(xiǎn)

從表格可以看出，DMDEE 在綜合性能上表現(xiàn)均衡，尤其是在泡孔結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱系數(shù)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此越來越多地被用于高端保溫材料中。

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五、DMDEE在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)

1. 冰箱保溫板中的應(yīng)用

現(xiàn)代冰箱為了追求節(jié)能降耗，往往采用更薄的保溫層卻要求更高的保溫性能。在這種情況下，DMDEE 的加入可以顯著提升聚氨酯泡沫的閉孔率和泡孔均勻度，從而在相同厚度下實(shí)現(xiàn)更低的導(dǎo)熱系數(shù)。

比如，某知名冰箱品牌在使用含 DMDEE 的配方后，其產(chǎn)品能耗降低了約 5%-8%，同時(shí)內(nèi)部空間利用率提高了近 3%。

2. 冷庫(kù)保溫板中的應(yīng)用

冷庫(kù)對(duì)保溫的要求更為嚴(yán)苛，不僅要耐低溫，還要長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。DMDEE 的加入不僅提升了保溫性能，還增強(qiáng)了泡沫的壓縮強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性，使得冷庫(kù)在極寒環(huán)境下依然保持良好的隔熱效果。

據(jù)某大型冷鏈物流企業(yè)的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，在同等條件下，使用含 DMDEE 的保溫板比傳統(tǒng)配方節(jié)能約 10%，每年可節(jié)省電費(fèi)數(shù)萬元。

據(jù)某大型冷鏈物流企業(yè)的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，在同等條件下，使用含 DMDEE 的保溫板比傳統(tǒng)配方節(jié)能約 10%，每年可節(jié)省電費(fèi)數(shù)萬元。

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六、如何選擇DMDEE的添加量？

DMDEE 并不是加得越多越好，它的推薦用量通常在 0.3~1.0份/百份多元醇（pph），具體取決于：

• 發(fā)泡體系的種類（TDI or MDI）
• 多元醇體系的活性
• 生產(chǎn)線的速度與環(huán)境溫度
• 所需泡孔結(jié)構(gòu)及終性能指標(biāo)

建議在實(shí)驗(yàn)室階段進(jìn)行小試，根據(jù)乳白時(shí)間、起發(fā)時(shí)間、泡孔結(jié)構(gòu)等參數(shù)調(diào)整至佳狀態(tài)。

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七、環(huán)保與安全：DMDEE的綠色擔(dān)當(dāng)

隨著全球?qū)Νh(huán)保和健康問題的日益重視，DMDEE 憑借其低毒、無重金屬殘留、VOC排放低等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為環(huán)保型聚氨酯發(fā)泡系統(tǒng)的首選催化劑之一。

相比傳統(tǒng)的錫類催化劑（如辛酸亞錫T-9），DMDEE 不僅避免了重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)，還能滿足歐盟REACH法規(guī)、美國(guó)FDA食品接觸材料等相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

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八、未來展望：DMDEE在節(jié)能領(lǐng)域的潛力

隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，我國(guó)對(duì)家電能效等級(jí)的要求越來越高。DMDEE 作為提升聚氨酯保溫性能的重要添加劑，未來將在以下領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力：

• 節(jié)能冰箱、冷柜、冰吧等家用電器
• 醫(yī)藥冷鏈、生鮮配送、航空冷藏等專業(yè)領(lǐng)域
• 新能源汽車電池組的熱管理系統(tǒng)
• 建筑外墻保溫、太陽(yáng)能熱水器等領(lǐng)域

可以說，DMDEE 正在悄悄改變我們的生活，讓我們?cè)谙硎芮鍥龅耐瑫r(shí)，也為節(jié)能減排貢獻(xiàn)一份力量。

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九、結(jié)語(yǔ)：節(jié)能這件事，細(xì)節(jié)決定成敗

在這個(gè)炎熱的夏天，我們或許無法阻止太陽(yáng)的炙烤，但我們可以通過科學(xué)的選擇，為冰箱和冷庫(kù)穿上一件“更聰明”的“羽絨服”。DMDEE 就是這件衣服上的“隱形拉鏈”，看似不起眼，卻能讓整體的保暖效果大大提升。

未來的節(jié)能之路，也許就藏在一個(gè)個(gè)像 DMDEE 這樣的小分子中。它們不像太陽(yáng)能板那么耀眼，也不像鋰電池那樣引人注目，但正是這些默默無聞的“幕后英雄”，支撐起了我們這個(gè)越來越注重可持續(xù)發(fā)展的世界。

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參考文獻(xiàn)（國(guó)內(nèi)外部分）

以下為部分引用文獻(xiàn)，供有興趣深入了解的朋友參考閱讀：

1. Zhang, Y., et al. (2020). Effect of amine catalysts on the cell structure and thermal insulation properties of rigid polyurethane foam. Journal of Applied Polymer Science, 137(45), 49467.

2. Liu, H., & Wang, J. (2021). Optimization of polyurethane foam formulation for refrigerator insulation using response surface methodology. Polymer Testing, 95, 107035.

3. European Chemicals Agency (ECHA). (2022). REACH Registration Dossier: Dimorpholinodiethylether (DMDEE).

4. American Chemistry Council. (2019). Polyurethanes Catalysts: Selection and Application Guide.

5. 中國(guó)化工信息中心. (2023). 《聚氨酯行業(yè)年度報(bào)告》. 北京：中國(guó)石化出版社.

6. 李明遠(yuǎn), 王海燕. (2022). 聚氨酯發(fā)泡催化劑研究進(jìn)展. 化工新型材料, 50(6), 45–49.

7. ISO 8178:2022. Thermal insulating products for building equipment and industrial installations — Determination of thermal conductivity.

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====================聯(lián)系信息=====================

聯(lián)系人： 吳經(jīng)理

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機(jī)錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• NT CAT C-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；

• NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)；

• NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強(qiáng)，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強(qiáng)的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強(qiáng)；

• NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動(dòng)性和耐水解性；

• NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機(jī)錫相對(duì)較低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• NT CAT T-125 有機(jī)錫類強(qiáng)凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(yīng)用中。