硬质聚氨酯泡沫塑料是指在一定负荷作用下不发生明显形变，当负荷过大发生形变后不能恢复到初始状态的聚氨酯泡沫塑料，具有优良的力学性能、声学性能、电学性能和耐化学性能。RPUF的泡孔以闭孔为主，采用CFCs为发泡剂时制品具有极低的热导率，是聚苯乙烯和其他泡沫塑料及天然保温材料都无法相比的，并可现场喷涂成型，是目前最理想的绝热材料。RPUF可直接从单体原料一次加工成聚合物制品，而且可通过改变原料化学结构、规格、品种等方式调节配方，得到各种性能和用途的终端制品，广泛应用于保温行业、包装工业、造船工业等领域。

在RPUF发泡体系中，催化剂是必不可少的一部分，对于调节反应时间、发泡反应与凝胶反应的平衡及泡孔尺寸都起到重要作用。目前广泛使用的催化剂主要是有机锡类和胺类，前者催化效率更高且对凝胶反应有较强的催化作用，后者在水发泡体系中对发泡反应有较强的催化作用。在胺类催化剂中醇胺类物质比较特殊，因其分子中含有叔氮原子而具有催化作用，同时每个分子又含有两个或两个以上羟基，可与异氰酸酯反应从而具有交联作用。醇胺类物质中比较有代表性的是TEA。TEA为无色黏稠液体，相对密度1．12，市售产品一般含少量水和二乙醇胺。本文讨论了在全水发泡RPUF体系中，TEA加入量对制品各项性能的影响。

PU发泡过程中主要反应为：多异氰酸酯和聚醚多元醇反应生成聚氨基甲酸酯，此反应为主要链增长反应，又称凝胶反应，形成聚合物的分子主链；多异氰酸酯和水形成不稳定的氨基甲酸，然后分解成胺和二氧化碳，胺基进一步和异氰酸根反应生成含有脲基的聚合物。此反应可看作异氰酸酯与水生成取代脲和CO2，既是链增长反应又是发泡反应。

另外体系中还会发生形成脲基甲酸酯的反应和缩二脲反应，有一定的交联作用。在PU发泡过程中，这些反应都以较快速度同时进行，最后形成具有高相对分子质量和一定交联度的PU泡沫塑料。多异氰酸酯中含有高度不饱和键的异氰酸根，其化学性质非常活泼。氧和氮原子上电子云密度较大，氧原子电负性最强，为亲核中心，吸引氢原子而成羟基；碳原子电子云密度最低，呈较强的正电性，为亲电中心，易受到亲核试剂的进攻。原则上，只要有一定的亲核或亲电特性，足以使异氰酸根从共振稳态变为高能过渡态的物质，同时存在能促进高能过渡态稳定的空间化学条件，均可用作催化剂。亲核催化剂以碱类为代表，亲电催化剂则以金属有机化合物为代表。叔胺催化剂的催化机理是：碱性的叔胺化合物对C+进行亲核性进攻，形成活性过渡化合物，它很容易与活性氢化合物反应，之后碱性催化剂从过渡化合物上脱离，继续与另一个异氰酸酯分子形成活性过渡化合物。

发泡反应产生的气体浓度超过平衡饱和浓度后，体系中开始形成微小气泡，即为核化过程，此过程所需时间为乳白时间。泡沫上升至体积最大的时间为上升时间。泡沫定形后变硬干燥，不再黏手时为脱黏时间。

在反应初期胺可使体系的黏度迅速上升，同时胺对发泡反应也有很强的催化作用。TEA含量小于7份时，发泡反应强于凝胶反应。随着TEA含量的增大，催化发泡反应能力增强，产生CO2变快，泡孔变大，同等体积制品内气体所占比例上升，导致制品密度下降。TEA含量超过7份后，一方面由于凝胶反应的强度变大，另一方面由于TEA的交联作用，反应初期体系黏度迅速上升，泡孔形成后难以长大，孔径变小，制品密度变大。

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