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全化课堂:异氰酸酯知多少

     
 

 
全化课堂:异氰酸酯知多少89
     

      异氰酯酯是异氰酸的各种酯的总称,是聚氨酯树脂合成的重要原料。随着聚氨酯生产在亚洲特别是中国的快速发展,我国已成为异氰酸酯全球第一大生产和消费国。不过现阶段异氰酸酯也呈现出部分产品供大于求的局面。因此国内供应商正在积极开拓国外市场,同时在下游领域也加大的力度开发环保型聚氨酯产品,利用水性和无溶剂产品替代现有产品。
      如以NCO基团数量分类,分别为单异氰酸酯,二异氰酸酯和多异氰酸酯。
      按化学结构分类,包括芳香族异氰酸酯(TDI/MDI/NDI/TODI),脂肪族异氰酸酯(HDI/TMDI/XDI),脂环族异氰酸酯(IPDI/HMDI/HTDI)。
      芳香族异氰酸酯,因其采用价格低廉的甲苯为原料,发展很快,占主导地位。但芳香族异氰酸酯因含有芳香基团,容易氧化生成醌类物质,导致所制得的聚氨酯兴料等制品容易发黄,耐候性差。芳香族异氰酸酯的主要品种包括:甲苯二异氰酸酯(TDI);二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),其它为特种芳香族异氰酸酯,在特殊领域也有不错的市场前景。
      TDI是聚氨酯合成最重要的二异氰酸酯,广泛用于软质聚氨酯泡沫塑料,涂料,弹性体,胶粘剂,密封胶及其它聚氨酯产品。市场牌号:TDI-80,TDI-100,TDI-65。工业品中以TDI-80用途最广,用量最多。TDI-100结构老人规整,用于合成特殊的预聚体,主要用于聚氨酯弹性体,TDI-65主要用于聚氨酯泡沫塑料等。供应商有科斯创,巴斯夫,东南电化,北方锦化,银光,巨力,沧州大化。
      MDI和TDI作为聚氨酯的生产原料,常蚵互力替代品。目前MDI的价格略高一点,但毒性比TDI低,同时MDI形成的聚氨酯产品的模塑性相对较好。
      通常将芳香族之外的的异氰酸酯类产品统称为脂肪族二异氰酸酯(简称ADI,包括脂环族异氰酸酯):六亚四基二异氰酸酯(HDI),异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI),苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI),其中HDI的产品约占三分之二,HDI,IPDI和HMDI的产量占全球ADI产量的八成以上,这些产品因独特的结构而具备不可替代性。
      ADI因能克服芳香族异氰酸酯的缺点而得到广泛关注。因此ADI制品具有优良的机械性能,突出的化学稳定性的优秀的耐光耐候性,广泛应用于高档涂料,高档合成革,弹性体,胶粘剂,火箭推进剂等领域。
      随着MDI和TDI产品利润空间越来越小,新型产品的开发非常紧迫。脂肪族异氰酸酯的产业化已经成为行业主要竞争者发展的重中之重,原材料的的竞争从基础原材料向高端原材料转变。巴斯夫,旭化成,科斯创,万华等已建厂投产。
      HDI挥发性较大。毒性也大,一般是将HDI与水反应制成缩二脲二异氰酸酯,或者催化形成三聚体。HDI三聚体用于制造非黄聚氨酯涂料,PU革等,既降低了挥发性,较高的分子量和官能度也使得涂料易快干,力学性能好,耐化学品和耐候性好,粘附力好。
      IPDI反应活性比芳香族异氰酸酯低,蒸气压也低。制成的聚氨酯树脂具有优异的光稳定性和耐化学性。一般用于制造高档的聚氨酯树脂如耐光耐候聚氨酯涂料,耐磨耐 水解聚氨酯弹性体,用于制造不黄变微孔聚氨酯泡沫塑料等。
      HMDI可制得不黄变聚氨酯产品,适合于生产具有优异光稳性,耐候性的机械性的聚氨酯材料,特别适用于生产聚氨酯弹性体,水性聚氨酯,织物涂层和光固化聚氨酯丙烯酸涂料,除了优异的力学性能,HMDI还具备杰出的耐水解和耐化学品性。(完)