在化工生产中，催化剂占有极其重要的地位，他在不改变化学平衡的情况下提升了化学反应速率。催化剂的种类繁多，在聚氨酯合成以及涂料生产过程中，常用的催化剂可分为胺类催化剂和有机金属催化剂。
叔胺类催化剂主要可分为脂肪胺类、脂环胺类、芳香胺类和醇胺类及其铵盐类化合物。叔胺类化合物对聚氨酯反应催化活性的大小主要取决于以下几个因素：
(1)表观上是叔胺的碱性大小。碱性越大，其催化活性越高。胺分子带有斥电子取代基时，会使氮原子上的电子云密度增加，碱性提高，催化活性增强；反之，催化活性减弱。
(2)从分子结构而言，氮原子上所带取代基的空间障碍越小，催化活性越高。
(3)催化剂的浓度增大，催化活性增强。
由于叔胺类催化剂催化异氰酸根与水反应的活性比催化异氰酸根与羟基反应的活性要强，因此在水性聚氨酯的预聚合反应中，一般不单独使用叔胺类作为催化剂，而是与金属类催化剂复合使用，且效果很好。但在单组分封端型水性聚氨酯涂料或双组分水性聚氨酯涂料中，可使用胺类催化剂催化成膜。
有机锡类催化剂是目前在水性聚氨酯以及涂料中应用最广泛的催化剂，有机锡催化剂在水性聚氨酯预聚合与成膜固化两方面都有很好的催化活性。市面上主要用的有机锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和辛酸亚锡。有机锡类催化剂虽然在水性聚氨酯以及涂料中应用很广泛，但还是存在一些缺点：
（1）亚锡易被氧化为4价锡，在水中的稳定性不好，易水解而失去活性；
（2）辛酸亚锡中的辛酸根易在湿气或空气中转化为2–异辛酸，变为有机挥发成分，这与使用水性聚氨酯的初衷相矛盾。
（3）有机锡带有一定的毒性，有很强的环境威胁性，不符合环保要求，很多生产厂家已经开始寻找环保型催化剂来代替有机锡催化剂。
铋作为无毒、稳定、无放射性的重金属元素，其化合物在催化、有机合成等领域引起了极大的反响。铋化合物具有低成本、易处理、低毒性和低放射性等绿色安全特性，有机铋催化剂对溶剂型和水性聚氨酯以及涂料都有很好的催化效果，且在成膜效果方面，它比锡类催化剂好。近10年来，无论在新型有机铋化合物合成方面，还是有机铋化合物在有机合成、催化剂和生物医药等方面的研究，均处于快速发展阶段。国外先进国家生产的有机铋产品已有超过30年的历史,并已供应欧美市场多年。铋化合物主要有以下用途：作为涂料催干剂，聚氨酯催化剂；作为生物医药用于溃疡、肿瘤和放射治疗等有机铋催化剂。
（1）安全环保，可取代铅汞和正在被立法废除的锡；
（2）有更好的耐水解稳定性，降低与水反应的选择性，在水系PU分散液中，减少水与NCO基的副反应；
（3）促进NCO/OH反应，避免NCO副反应，减少CO2的生成；
（4）在单组份体系中，把被水屏蔽的胺解放出来而不是促进NCO与水的反应；
（5）铋锌组合使用有协同效果，使得配方和生产更灵活，降低能耗，提高利润；
（6）可单独使用，或与胺或其它有机金属化合物配合使用;
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