Аллергия на толуилендиизоцианат tди (ароматический диизоцианат) у взрослых

Содержание страницы:

Толуилендиизоцианат

Синонины: толуолдиизоцианат, ТДИ.

Толуилендиизоцианат является ароматическим диизоцианатом. Существует виде двух изомеров: 2,6-ТДИ и 2,4-ТДИ. Вместе с полиолом может стать сырьем для полиуретанов. Объемы производства ТДИ таковы, что на его производство уходит более 30% мирового рынка всех изоцианатов.

Есть несколько видов ТДИ для извлечения коммерческой прибыли, в их число входит также чистый 2,4 изомер (ТДИ 100), смесь изомеров 2,4-изомера и 2,6-изомера в пропорции 80% на 20% соответственно (ТДИ 80/20, Т-80). Последний вид ТДИ самый широко применяемы, так как производство данного ТДИ самое дешевое. Далее идет ТДИ 65/35 (Т-65) – смесь из 65% 2,4-изомера и 35% 2,6-изомера. Чистый 2,4-ТДИ получают в очень ограниченных количествах для специальных процессов (львиная доля уходит на производство эластомеров). Чистый 2,6-ТДИ выпускается сугубо для лабораторных целей виде реагента. Модифицированный ТДИ производится для особых целей.

Толуилендиизоцианат представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость с температурой плавления 22 С и характерным едким запахом. От того, что температура плавления довольно низка и близка к комнатной, толуилендиизоцианат при транспортировке не редко застывает, поэтому его нужно выдерживать в складских помещения при довольно высокой температуре для дальнейшего розлива или какого-либо использования.

Объем производства толуилендиизоцианата оценивается в 2,6 миллионов тонн в год по состоянию на 2011 год. Самыми крупными производителями толуилендиизоцианата являются BASF, Bayer, Mitsui Chemicals, Dow, BorsodChem. Причем на долю первых двух компаний приходится более половины мощностей. Существует Международный Институт Изоцианатов, цель которого содействие безопасному обращению с толуилендиизоцианатом в обществе и окружающей среде.

Основной метод получений ТДИ заключается в нитровании толуола до динитротолуола. Затем динитротолуол каталитически гидрируют до толуолдиамина. Потом толуолдиамин растворяют в инертном растворителе и вводят во взаимодействие с фосгеном.

Также ТДИ можно получить непосредственно из динитротолуола жидкофазным карбонилированием в среде о-дихлорбензола. Этот метод позволяет избежать использования фосгена, а проблема связанная с отходами сводится только лишь к утилизации хлорводорода. Даный метод нельзя назвать промышленным.

В данный момент компания Bayer использует инновационный подход в производстве ТДИ. Это запатентованная технология самой компании, по которой процесс фосгенирования производится не в жидкой, а в газовой среде. Такой способ получения толуилендиизоцианата дает возможность сократить расходы растворителя, потребления энергии и инвестиции на 80%, 60% и 20% соответственно.

HimMax

Каталог

Ароматический диизоцианат

Ароматический диизоцианат

ТУ 113-38-95-90

Продукт 102-Т (толуилендиизоцианат является ароматическим диизоционатом (2,4-диизоциано-1-метил-бензол)) является токсичным продуктом (1-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76).

Толуилендиизоцианат (ТДИ) — ароматический диизоцианат, существует в виде двух изомеров: 2,4-ТДИ (CAS: 584-84-9) и 2,6-ТДИ (CAS: 91-08-7). ТДИ совместно с полиолом является сырьём для производства полиуретанов. На производство ТДИ приходится около 30 % мирового рынка изоцианатов по состоянию на февраль 2011 г.

Толуилендиизоцианат (ТДИ) представляет собой бесцветную или бледно-жёлтую жидкость с температурой плавления около 22 °C и характерным едким запахом. Из-за температуры плавления близкой к комнатной, ТДИ часто застывает в бочках при транспортировке, поэтому их нужно выдерживать на складе при повышенной температуре для возможности дальнейшего использования.

Продукт 102-Т при действии на организм сильно раздражает верхние и глубокие дыхательные пути, вызывает астмоподобные заболевания с дальнейшим хроническим поражением легких.

Продукт 102-Т представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость с температурой плавления около 22°C и характерным едким запахом. Из-за температуры плавления близкой к комнатной, ТДИ часто застывает при транспортировке и хранении, поэтому его нужно выдерживать на складе при повышенной температуре или нагревать для возможности дальнейшего использования.

Продукт 102-Т может также вызвать повышенную чувствительность кожи, раздражение глаз, при длительном контакте с продуктом могут нарушаться некоторые обменные процессы, проявляется плохое самочувствие , чувство стеснения в груди, одышка, рвота, кашель, повышение температуры, тяжелые астматические приступы, бессонница из-за одышки.

Предельно допустимая концентрация продукта 102-Т в воздухе рабочей зоны равна 0,05 мг/м³.

Определение в воздухе основано на взаимодействии продукта 102-Т с парадиметиламинобензальдегидом в растворе ледяной уксусной кислоты с последующим фотоколориметрированием.

Температура вспышки продукта 102-Т 126-129°С, температура воспламенения 132-138°С.

Физико-химические показатели продукта 102-Т:

Аллергия на толуилендиизоцианат tди (ароматический диизоцианат) у взрослых

Коммерчески используются несколько видов ТДИ, в том числе чистый 2.4 изомер (ТДИ 100), [1] ТДИ 80 (ТДИ 80/20, Т-80) — смесь из 80 % 2.4-изомера и 20 % 2.6-изомера (самый широко применяемый вид, поскольку его производство наиболее дёшево), ТДИ 65/35 (Т-65) — смесь из 65 % 2.4-изомера и 35 % 2.6-изомера. Чистый 2,4-ТДИ вырабатывается в промышленности в ограниченных количествах для специальных целей (в основном для получения эластомеров). Чистый 2,6-ТДИ выпускается только как лабораторный реагент. Также для особых целей производится модифицированный ТДИ. [2]

Физические свойства

ТДИ представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость с температурой плавления около 22 °C и характеным едким запахом. Из-за тепературы плавления близкой к комнатной, ТДИ часто застывает в бочках при транспортировке, поэтому их нужно выдерживать на складе при повышенной температуре для возможности дальнейшего использования.

Производство

По состоянию на февраль 2011 года мировые мощности по производству ТДИ составляют 2,6 млн тонн в год. [1] Крупнейшие производители BASF, Bayer (на этих двух производителей приходится около половины мощностей), Mitsui Chemicals, Dow, а также BorsodChem (которая с начала 2011г является частью Yantai Wanhua) [3] и др. Все основные производители ТДИ являются членами Международного Института Изоцианатов (International Isocyanate Institute), [4] целью которого является содействие безопасному обращению с МДИ и ТДИ на рабочих местах, в обществе и окружающей среде.

Основной метод получения толуилендиизоцианата заключается в нитровании толуола до динитротолуола. Далее динитротолуол подвергают каталитическому гидрированию до толуолдиамина. Последний растворяют в инертном растворителе и вводят во взаимодействие с фосгеном.

ТДИ можно получить непосредственно из динитротолуола жидкофазным карбонилированием в среде о-дихлорбензола. Этот метод позволяет избежать использования фосгена, а проблема отходов состоит только в утилизации хлороводорода. Однако этот метод ещё не нашел промышленного применения.

Инновационный подход в производстве диизоцианатов сейчас использует Bayer. Компания разработала технологию, по которой фосгенирование проводится не в жидкой, а в газовой фазе. Эта технология позволяет сократить расход растворителя на 80 %, потребление энергии — на 60 %, инвестиции — на 20 %.

Реакционная способность

Положение изоцианатных групп влияет на их реакционную способность:

При 38 °C соотношение скоростей реакциисоставляет 8:3:1. Таким образом, 4-NCO-группа будет вступать в реакцию предпочтительнее. В реакции с полиолом более стерически затрудненный 2,6-изомер дает более жесткую пену, чем 2,4-изомер. По этой же причине ТДИ 65/35, который содержит большее количество 2,6-изомера, чем ТДИ 80/20, используется для получения специальных ППУ, наприммер с более высокой несущей способностью.

ТДИ, являясь электрофилом, реагирует с нуклеофильными веществами, такими как вода, спирты, кислоты, амины и т. п.

Применение

Основное применение ТДИ — производство эластичных полиуретановых пен. ТДИ является частью 6 компонентной системы (для ППУ), в которой, реагируя с полиолом, образует полиуретан. Для вспенивания полимера применяют различные низкокипящие вещества, например фреон или пентан. Полученный пенополиуретан (ППУ) может обладать различными степенями жестости, плотности, «памяти» и т. п. (в зависимости от марки), что позволяет примененять полученный материал в большом спектре изделий: в первую очередь мебель.

Основная продукция из ТДИ:

  • Поролон;
  • Формованные изделия из ППУ (сиденья, матрацы);
  • Уретановые (полиуретановые) лаки, покрытия;
  • Уретановые (полиуретановые) герметики, клеи;
  • Уретановые (полиуретановые) эластомеры и изделия (ролики, валы, детали интерьера автомобиля).

Безопасность

ТДИ является высокотоксичным изоцианатом. Воздействия паров ТДИ следует избегать, так как это может повлечь опасные последствия, в том числе ТДИ — хорошо известный возбудитель астмы. В связи с авариями и опасениями за здоровье и экологиию информация об обращении, средствах индивидуальной защиты, мониторинге воздействия, транспортировке, хранении, отборе проб и анализе TDI, была опубликована в специальной книге. [5] ТДИ является одним из одиннадцати веществ, перечисленных в законе «Чрезвычайно опасные вещества» (New Jersey Toxic Catastrophe Prevention Act), которые при воздействии на человека, с большой долей вероятности приведут к серьёзным последствиям для здоровья, в том числе смерти или постоянной нетрудоспособности.

Изоцианатные отвердители

Для отверждения гидроксилсодержащих пленкообразователей использу­ют, как правило, бифункциональные изоцианаты или полиизоцианаты [14, 15]. Наиболее широко в промышленности применяют следующие диизоцианаты: толуилендиизоцианат (ТДИ, 2,4-изомеры с примесью 2,6-изомеров), метилен-

о Тетраметилксилилендиизоцианат дифенилизоцианат (МДИ), гексаметилендиизоцианат (ГД И, 1,6-гексан диизоциа­нат), изофорондиизоциа­нат (ИФДИ), 4,4’-диизоциа — натодициклогексилметан (ГМДИ, гидрированный МДИ), а также ксилиленди — изоцианат (КДИ), гидриро­ванный ксилилендиизоци — анат (ГКДИ), 2,2,4-(2,4,4)-

Триметилгександиизоциа- нат-1,6 (ТМГДИ) и тетра­метил ксилилендиизоциа-

Нат (ТМКДИ, 1,3-бис-[2- изоцианатопропил-2]-бен — зол) (рис. 2.12).

Метилендифенилизоци- анат (МДИ) часто применя­ют как смесь жидких изоме­ров, имеющих функцио­нальность более двух; он ис­пользуется как сшивающий агент в лакокрасочных ма­териалах, не содержащих растворителей (разд. IV).

Рис. 2.12. Диизоцианаты, применяемые для получения олигомерных отвердителей и полиуретанов

Все вышеназванные диизоцианаты, за исклю-

Чением твердого МДИ, являются высокотоксичными веществами, особенно токсичны ароматические изоцианаты. Перечисленные диизоцианаты при ком­натной температуре имеют относительно высокое давление паров, и при рабо­те с ними необходимо использовать средства защиты органов дыхания. В со­ответствии с этим данные вещества ограниченно используются в составе ла­кокрасочных материалов.

Наибольшее применение получили олигомерные полиизоцианаты — диме­ры, тримеры, аддукты со спиртами, полиизоцианатбиуреты и другие, имеющие значительно более низкое давление паров и, соответственно, менее токсич­ные. Олигомеризация имеет еще одно техническое преимущество: в большин­стве случаев функциональность изоцианатов увеличивается, что способствует их более высокой эффективности.

Олигомеризацию можно осуществлять разными способами: посредством образования биуретов (например, взаимодействием 3 молей диизоцианата и

1 моля воды) или уретанов (взаимодействие избытка диизоцианата с триолом), каталитической тримеризацией в изоцианурат, каталитической димеризацией в биурет путем образования аплофаната из двух диизоцианатов и спирта (рис. 2.13). Все указанные олигомерные аддукты изоцианатов могут приме­няться в качестве отвердителей. Они менее токсичны, чем исходные мономер­ные диизоцианаты, однако при работе с ними необходимо избегать контакта с кожным покровом и слизистой оболочкой.

Свойства полиуретановых покрытий зависят от равномерности и плотности мостиковых связей, определяющих их химстойкость, твердость и механиче­скую прочность, а также от числа образованных уретановыми группами водо­родных мостиков, которые придают покрытию эластичность. В качестве отвер­дителей чаще всего используют аддукты толуилендиизоцианата (ТДИ), гекса­метил енди изоцианата (ГДИ) и изофорондиизоцианата (ИФДИ) [14, 15].

Ароматические полиизоцианат-аддукты (олигомеры толуилендиизоциана­та) очень реакционноспособны и образуют твердые, стойкие к действию раст­ворителей и химикатов покрытия. Эти продукты сравнительно дешевы. Одна­ко полученные с их применением полиуретаны неатмосферостойки. Под воз­действием климатических факторов происходит пожелтение, матирование пленки и относительно быстрое ее разрушение. Поэтому ароматические поли — изоцианат-аддукты рекомендуются в качестве отвердителей для грунтовок и шпатлевок, предназначенных для получения антикоррозионных покрытий, а также стойких к истиранию покрытий по древесине.

Для оптимизации свойств покрытий нередко применяют изоцианурат-оли — гомеры на основе смеси толуилендиизоцианата и гексаметилендиизоцианата. С увеличением доли гексаметилендиизоцианата улучшаются эластичность и атмосферостойкость покрытий при условии применения соответствующего гидроксилсодержащего пленкообразователя.

Полиуретаны, получен­ные с применением гекса — метилендиизоцианата, об­разуют эластичные хими­чески и атмосферостойкие покрытия. Их применяют для наружного окрашива­ния промышленных изде­лий и конструкций, напри­мер большегрузного транс­порта, при ремонте автомо­билей и др. Сочетание низ­кой температуры стеклова­ния с наличием в цепях во­дородных связей позволяет этим полимерам образовы­вать эластичные пленки, которые после механиче­ского воздействия и повреж­дения проявляют эффект самозалечивания (Reflow).

Промышленные изоцианаты

В 1848 году, Ш. Вюрц впервые синтезировал соединение изоцианата алкилированием цианата кальция с эфирами органических серных кислот. В 1884, Ф. Хентшель впервые упомянул в своих работах способ получения изоцианатов фосгенированием аминов (схема ниже). Эти реакции представляли собой скорее научный интерес, чем промышленный, до тех пор, пока в 1937 году Отто Байер не открыл синтез диизоцианатов и реакции полиприсоединения с их участием.

Основные марки изоцианатов, нашедших применение в реальном производстве, содержат как минимум две функциональные –NCO группы, которые способны взаимодействовать с агентами отверждения, полиолами, водой и другими химическими соединениями.

Метод получения изоцианатов

Метод получения изоцианатов на примере метода фосгенирования аминов:

Данную реакцию обычно проводят в присутствии избытка хлорированных ароматических растворителей. Это делается для того, чтобы регулировать количество и активность фосгена в системе. Процесс протекает в несколько стадий и включает в себя некоторые сопутствующие химические реакции. Например, в процессе фосгенирования, побочные уретановые продукты превращаются в карбодиимины. Дальнейшее взаимодействие карбодииминов с фосгеном приводит к образованию хлорсодержащих компонентов.

Ниже приведены некоторые реакции сопутствующие процессу фосгенирования аминов:

Толуол диизоцианат (TDI)

Наиболее часто, толуол диизоцианат (TDI) в промышленности применяется в виде смеси двух изомеров — 2,4- и 2,6 – толуол диизоцианат. Стандартные применяемые соотношения – TDI-80/20 и TDI-65/35 соответственно. Толуол диизоцианаты – соединения содержащие две функциональные группы (f = 2). Большей реакционной способностью характеризуются толуол диизоцианаты, в которых заместители у ароматического кольца находятся в пара положении, то есть 2,4-TDI.

Получение толуол диизоцианата:

Первый этап получения TDI представляет собой нитрирование толуола сульфоазотными соединениями. В результате первого этапа, получают смесь орто-, мета- и пара- нитролуолов. Последующее разделение изомеров происходит путем фракционной перегонки. Из нитротолуолов с различной конфигурацией заместителей у ароматического кольца, получают различные диизоцианатные соединения – например, из 2,4-динитротолуола получают 100 п-толуол диизоцианат, тогда как из орто-динитротолуола получают готовую смесь 2,4- и 2,6- толуол диизоцианата в соотношении 65/35.

Метилендифенил диизоцианат (MDI)

Метилендифенил диизоцианат (MDI) был разработан в качестве аналога TDI, решающего проблему токсичности последнего. MDI химически более сложен и технология его производства предлагает большее количество структурных вариации и, соответственно, свойств. Из-за широких возможностей к модификации, метилендифенил диизоцианат быстро приобрел популярность на рынке потребителей полиуретановых композиций.

Процесс получения MDI происходит в несколько стадий. На первом этапе происходит реакция конденсации анилина с формальдегидом, в присутствии соляной кислоты в качестве катализатора. В результате получается смесь различных изомеров метилендифенил дианилинов, содержащих в структуре два и более ароматических кольца. Следующий этап – фосгенирование дианилинов. Продуктом данной стадии является смесь полимерных MDI, в основном состоящая из 4,4’-, 2,4’-, 2,2’- метилендифенил диизоцианатов и побочных продуктов с несколькими ароматическими кольцами в структуре.

В чистом, не модифицированном виде, смесь изомерных MDI, используется для получения жестких пенополиуретанов, где требуются высокие показатели механических и прочностных свойств, а также строгие требования к геометрии конечного изделия.

Схема получения 4,4’-метилендифенил диизоцианата:

Виды промышленных MDI

Развитие современной полиуретановой промышленности привело к потребности в создании изоцианатных композиций (в том числе MDI) с различными свойствами. При разделении смеси MDI- изомеров на отдельные виды, можно получить диизоцианаты с большим диапазоном функциональности, вязкости, химической активности и пр. Схема: зависимость температуры кристаллизации от соотношения орто- и пара- изомеров MDI в смеси.

Чистый 4,4’-MDI – (при нормальных условиях) белое кристаллическое вещество, температура кристаллизации

38°C. При температуре хранения свыше 40°C осаждается и образует нерастворимые димерные соединения. Данные свойства были неудобны с технологической точки зрения, поэтому чаще применяют модифицированные смеси пара- и орто- MDI изомеров. Такие смеси характеризуются большей стабильностью при комнатной температуре и меньшей склонностью к образованию побочных продуктов, чем чистый 4,4’-MDI.

Другая методика модифицирования, представляет собой смешение MDI со вторичными спиртами (диолами), в соотношении 2 к 1. В результате получаются жидкие диизоцианаты с повышенной средней молекулярной массой и функциональностью равной двум (f=2). Эти соединения, при использовании в смеси с чистым MDI, образуют жидкие при комнатной температуре системы.

Метилендифенил диизоцианат, модифицированный вторичным спиртом:

Альтернативным способом получения MDI композиции, находящейся в жидком состоянии при комнатной температуре является превращение части изоцианатов в карбодиимиды, которые при взаимодействии с избытком изоцианатов образуют уретонимины (f=3). Эти соединения, при смешении с чистым MDI, дают стабильные, вязкотекучие жидкости, с температурой кристаллизации

Схема: MDI модифицированный уретонимином.

Применение метилендифенил диизоцианата

MDI в чистом виде применяется в производстве высоконаполненных эластомеров. Высокофункциональные MDI используются в производстве жестких ППУ и иногда как связующее вещество. Существует большое количество других видов MDI, основные представители которых приведены в таблице:

Высокоочищенные 4,4’-MDI используются в текстильной и обувной промышленности в качестве волокон и материала для подошв. К волокнам предъявляются повышенные физико- механические требования, поэтому содержание примесей крайне нежелательно. Например, для обувной промышленности, содержание изомерных примесей не должно превышать 2,5%. Получают их фракционным разделением, поэтому примеси 2,4’-изомера малы.

В настоящее время на рынке существует большой выбор различных видов модифицированных метилендифенил диизоцианатов, разных как по физико-механическим, так и по химическим свойствам. Это позволяет потребителю с высокой точностью подобрать специальный компонент под индивидуальные задачи.

С ценами на услуги нашей компании можно ознакомиться в разделе СТОИМОСТЬ

Или закажите консультацию специалиста в удобное для Вас время!

Заявка абсолютно бесплатна и ни к чему Вас не обязывает!

что такое толуолдиизоцианат (ТДИ) и какой вред он приносит?

Диизоцианат-толуол (ТДИ – толуолдиизоцианат) используется для производства эластичного блочного или формованного пенополиуретана, непрерывным или периодическим способом. В настоящее время 90% производства эластичного ППУ основано на компонентах А на базе простых полиэфиров и компоненте Б – толуолдиизоцианата (ТДИ) .

Основное применение ТДИ находит в виде смеси 2,4- и 2,6-изомеров в соотношении 80:20 или 65:35 и менее, с минимальным содержанием основного вещества 95,5%. Во многих случаях применяется и в виде чистого 2,4-изомера. ТДИ также применяется для производства адгезивов, покрытий, уплот-нительных материалов и эластомеров.

Типичные технические характеристики TDI, на примере Lupranate® T80 («BASF”)

Молекулярный вес . 174.2

Удельный вес 25°/25°C . 1.22

Вязкость , @ 20°C, lbs/gal . 10.2

Темп. вспышки, °F, (COC) . 270

Vapor pressure @ 20°C, mm Hg . 0.01

Freezing point, °F . 53.6

Чистого вещества, % , min …………………………………………… 99,5

Кислотность по HCI, % ………………………………………………… 0,002 – 0,005

Ионного хлора, % не более …………………………………………… 0,002 – 0,005

Для 2,4-Т. DHобр —226,15 кДж/моль, 402 Дж/моль · К; для смеси 2,4- и 2,6-Т. (80:20) pкрит 3,04 МПа, tкрит 463,85 °С, dкрит 0,332 г/см3, h 3,0 МПа·с (25°С) , g 49,8416 Н/м (25°С) , давление пара (Па) 1,1 (20 °С) , 131,4 (80 °С) , 286,4 кПа (300 °С) , С, (кДж/кг · К) для жидкости 1,478 (25°С) , для кристаллов 1,212 (13,9°С) , DHпл 111 кДж/кг, DHисп 401,091 кДж/кг (25 °С) , —3970,3 к Дж/моль. Т. раств. в ароматич. и хлорированных ароматич. углеводородах, нитробензоле, диэтиловом эфире, ацетоне и др. апротонных орг. р-рителях.

Обладают всеми хим. св-вами, характерными для изоцианатов. В пром-сти исходным сырьем для Т. служит гл. обр. толуол. Нитрованием из него получают смесь изомерных мононитротолуолов, к-рые при повторном нитровании и послед. гидрировании над Ni-Ренея превращ. в диаминотолуолы. Одностадийное фосгенирование последних в р-ре о-хлорбензола при молярном соотношении фосгена и диаминотолуолов 6:1 (200-210°С, 4,2-5 МПа, время пребывания в реакторе 40-50 с) по р-ции: CH3C6H3(NH2)2 + 2СОСl2 : CH3C6H3(NCO)2 + 4HCl + +52,4 кДж/моль приводит к Т. с выходом 90-96%; двустадийное фосгенирование диаминотолуолов 25-50%-ным р-ром СОСl2 в о-дихлорбензоле протекает по р-ции:

HClCH3C6H3 (NCO)2 + 4HCl (выход Т. до 96%).

Из неразделенной смеси изомерных мононитротолуолов получают смесь 2,4- и 2,6-Т. в соотношении 80:20; в случае разделения изомеров ректификацией или кристаллизацией из h-нитротолуола образуется 2,4-Т. , из о-изомера-смесь 2,4- и 2,6-Т. в соотношении 65:35.

Т. -исходные в-ва в произ-ве полиуретанов, пенополиуретанов, уретановых эластомеров, сшивающие агенты в произ-ве найлона 6, вулканизующие агенты резиновых смесей, компоненты в произ-ве лаков, красок, клеев, пропиточных составов.

Т. горючи; для 2,4-Т. т. всп. 132°С, т. воспл. >600°С. Т. раздражают слизистые оболочки дыхат. путей и глаз, сильные лакриматоры, вызывают астматич. и аллергич. р-ции; длит. вдыхание Т. приводит к нарушению обмена в-в в организме, острому и хронич. отравлению, вызывает бронхит, эмфизему легких, бронхопневмонию. ЛД50 5,8 мг/кг (крысы, перорально) , ПДК 0,05 мг/м3.

Формула — по ссылке

В пром. масштабе выпускают 2,4-Т. и его смеси с 2,6-Т. Объем мирового произ-ва Т. 879 тыс. т/год (1987).

Толуилендиизоцианат

Толуилендиизоцианат C9H6N2O2 — общеизвестный как ТДИ, является ароматическим диизоцианатом. Существует в виде двух изомеров: 2,4-ТДИ (CAS: 584-84-9) и 2,6-ТДИ (CAS: 91-08-7). ТДИ совместно с полиолом является сырьем для производства полиуретанов.

Виды ТДИ

  • Коммерчески используются несколько видов ТДИ, в том числе чистый 2.4 изомер (ТДИ 100), ТДИ 80 (ТДИ 80/20, Т-80) — смесь из 80 % 2.4-изомера и 20 % 2.6-изомера (самый широко применяемый вид, поскольку его производство наиболее дёшево), ТДИ 65/35 (Т-65) — смесь из 65 % 2.4-изомера и 35 % 2.6-изомера.
  • Чистый 2,4-ТДИ вырабатывается в промышленности в ограниченных количествах для специальных целей (в основном для получения эластомеров).
  • Чистый 2,6-ТДИ выпускается только как лабораторный реагент. Также для особых целей производится модифицированный ТДИ.

Физические свойства

  • Температура плав. 21.8 °C
  • Температура кип. 251 °C
  • Молярная масса 174.2 г/моль
  • Плотность 1.214 г/см³
  • ТДИ представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость с температурой плавления около 22 °C и характерным едким запахом. Из-за температуры плавления близкой к комнатной, ТДИ часто застывает в бочках при транспортировке, поэтому их нужно выдерживать на складе при повышенной температуре для возможности дальнейшего использования.

Получение

Основной метод получения толуилендиизоцианата заключается в нитровании толуола до динитротолуола. Далее динитротолуол подвергают каталитическому гидрированию до толуолдиамина. Последний растворяют в инертном растворителе и вводят во взаимодействие с фосгеном.

Применение

  • Основное применение ТДИ — производство эластичных полиуретановых пен. Для вспенивания полимера применяют различные низкокипящие вещества, например фреон или пентан. Полученный пенополиуретан (ППУ) может обладать различными степенями жесткости, плотности, «эффектом памяти» и т. п. (в зависимости от марки), что позволяет применять полученный материал в большом спектре изделий.

Основная продукция из ТДИ:

  • Поролон;
  • Формованные изделия из ППУ (сиденья, матрацы);
  • Уретановые (полиуретановые) лаки, покрытия;
  • Уретановые (полиуретановые) герметики, клеи;
  • Уретановые (полиуретановые) эластомеры и изделия (ролики, валы, детали интерьера автомобиля).

Безопасность

ТДИ является высокотоксичным изоцианатом. Воздействия паров ТДИ следует избегать, так как это может повлечь опасные последствия, в том числе ТДИ — хорошо известный возбудитель астмы. В связи с авариями и опасениями за здоровье и экологиию информация об обращении, средствах индивидуальной защиты, мониторинге воздействия, транспортировке, хранении, отборе проб и анализе ТДИ, была опубликована в специальной книге. ТДИ является одним из одиннадцати веществ, перечисленных в законе «Чрезвычайно опасные вещества» (New Jersey Toxic Catastrophe Prevention Act), которые при воздействии на человека, с большой долей вероятности приведут к серьёзным последствиям для здоровья, в том числе смерти или постоянной нетрудоспособности.

Толуилендиизоцианат

Синонины: толуолдиизоцианат, ТДИ.

Толуилендиизоцианат является ароматическим диизоцианатом. Существует виде двух изомеров: 2,6-ТДИ и 2,4-ТДИ. Вместе с полиолом может стать сырьем для полиуретанов. Объемы производства ТДИ таковы, что на его производство уходит более 30% мирового рынка всех изоцианатов.

Есть несколько видов ТДИ для извлечения коммерческой прибыли, в их число входит также чистый 2,4 изомер (ТДИ 100), смесь изомеров 2,4-изомера и 2,6-изомера в пропорции 80% на 20% соответственно (ТДИ 80/20, Т-80). Последний вид ТДИ самый широко применяемы, так как производство данного ТДИ самое дешевое. Далее идет ТДИ 65/35 (Т-65) – смесь из 65% 2,4-изомера и 35% 2,6-изомера. Чистый 2,4-ТДИ получают в очень ограниченных количествах для специальных процессов (львиная доля уходит на производство эластомеров). Чистый 2,6-ТДИ выпускается сугубо для лабораторных целей виде реагента. Модифицированный ТДИ производится для особых целей.

Толуилендиизоцианат представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость с температурой плавления 22 С и характерным едким запахом. От того, что температура плавления довольно низка и близка к комнатной, толуилендиизоцианат при транспортировке не редко застывает, поэтому его нужно выдерживать в складских помещения при довольно высокой температуре для дальнейшего розлива или какого-либо использования.

Объем производства толуилендиизоцианата оценивается в 2,6 миллионов тонн в год по состоянию на 2011 год. Самыми крупными производителями толуилендиизоцианата являются BASF, Bayer, Mitsui Chemicals, Dow, BorsodChem. Причем на долю первых двух компаний приходится более половины мощностей. Существует Международный Институт Изоцианатов, цель которого содействие безопасному обращению с толуилендиизоцианатом в обществе и окружающей среде.

Основной метод получений ТДИ заключается в нитровании толуола до динитротолуола. Затем динитротолуол каталитически гидрируют до толуолдиамина. Потом толуолдиамин растворяют в инертном растворителе и вводят во взаимодействие с фосгеном.

Также ТДИ можно получить непосредственно из динитротолуола жидкофазным карбонилированием в среде о-дихлорбензола. Этот метод позволяет избежать использования фосгена, а проблема связанная с отходами сводится только лишь к утилизации хлорводорода. Даный метод нельзя назвать промышленным.

В данный момент компания Bayer использует инновационный подход в производстве ТДИ. Это запатентованная технология самой компании, по которой процесс фосгенирования производится не в жидкой, а в газовой среде. Такой способ получения толуилендиизоцианата дает возможность сократить расходы растворителя, потребления энергии и инвестиции на 80%, 60% и 20% соответственно.

ТОЛУИЛЕНДИИЗОЦИАНАТ

(TDI) ароматический диизоцианат, который является реакционноспособным веществом.

Химическое вещество отличается высокой активностью к воде, спиртам, аминам, карбоновым кислотам, фенолам и другим соединениям. Внешне TDI представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость с температурой плавления около 22 °C и характерным едким запахом. В связи с физико-химическими особенностями вещество хранят в складских помещениях при повышенной температуре для возможности дальнейшего использования. Кроме того, TDI является высокотоксичным изоцианатом, что подразумевает использование более жестких мер безопасности по отношению к сферам применения компонента.

В промышленности исходным сырьем для TDI служит главным образом толуол, посредвом нитрирования которого образуется динитротолуол. Затем полученный состав подвергают каталитическому гидрированию до толуолдиамина. Последний разбавляют в инертном растворителе и вводят во взаимодействие с фосгеном. Химическими компаниями разрабатываются также другие инновационные методы получения вещества. Так, Bayer создал технологию фосгенирования не в жидкой, а в газовой фазе, что значительно сокращает расходы растворителя (на 80%) и потребление энергии (на 60%).

Ведущими производителями TDI выступают BASF, Bayer, Mitsui Chemicals, Dow, BorsodChem и др. Компании также являются членами Международного Института Изоцианатов (International Isocyanate Institute), который занимается разработкой принципов безопасности применения TDI и MDI.

Толуилендиизоцианат используется в качестве сырья для адгезивов, герметиков, материалов-уплотнителей, но в большей степени применяется в производстве полиуретановых лакокрасочных покрытий. Стоит отметить, что покрытия, содержащие ароматические диизоцианаты, в частности TDI, в большинстве случаев склонны к пожелтению при эксплуатации ЛКМ в атмосферных условиях. Это значительно ограничивает их применение особенно в покрывных эмалях светлых оттенков. Кроме того, в силу своей высокой реакционной способности по отношению к гидроксилсодержащему соединению (эфиру) лак на основе TDI недолговечен. Покрытия на основе TDI, как правило, высыхают при комнатной температуре за 40 – 60 минут, для окончательного отверждения требуется выдержка в течение четырех суток.

На данный момент нет содержимого, классифицированного этим термином.

Как получается пенополиуретан (ППУ)

Как получается пенополиуретан?

В данной статье приводится информация, раскрывающая природу химической реакции образования пенополиуретана, составляющие компоненты напылительной системы, а также функции добавок в составе этих компонентов.

Сырье представляет собой два компонента – «А» (полиольный компонент) и «Б» (изоцианат).

В данных композициях изоцианатный компонент «Б» является, как правило, не варьируемой составляющей, ввиду ограниченности спектра соединений, содержащих –NCO-группы. Наиболее эффективными с точки зрения химической связываемости с гидроксильными группами являются следующие соединения:

Существует ряд химически активных ароматических изоцианатов, содержание –NCO-группировок в которых позволяет осуществить синтез эластомеров очень высокого молекулярного веса. К ним относится толуилендиизоцианат; поскольку метильная группа ориентирует заместители в орто- и пара-положения, существует два типа изомеров (2,6-толуилендиизоцианат и 2,4-толуилендиизоцианат) отличающиеся не только строением, но и прикладными свойствами эластомеров на их основе.

Положение изоцианатных групп влияет на их реакционную способность: 4-NCO (2,4-изомер) > 2-NCO и 6-NCO (2,6-изомер) > 2-NCO (2,4-изомер).

При 38 °C соотношение скоростей реакции составляет 8:3:1. Таким образом, 4-NCO-группа будет вступать в реакцию предпочтительнее. Стерически насыщенный 2,6-изомер, реагируя с полиолом, дает более жесткую пену, чем 2,4-изомер. Высокая токсичность данного соединения делает его крайне неудовлетворительным с точки зрения нормирования по безопасности.

Ароматический аналог ТДИ с двумя ароматическими кольцами – метилендифенилдиизоцианат – имеет так же три варианта расположения –NCO-групп и их положение по отношению к метиленовому «мостику» влияет на их реакционную способность. Два варианта ниже содержат изоцианатную группу в орто-положении и в данной позиции она в 4 раза менее реакционноспособна, чем изоцианатная группа в пара-положении.

Таким образом, оптимальным источником –NCO-групп для получения композиций эластомеров с точки зрения требований по кинетике и реакционной способности, а также экологической безопасности является биароматический изомер с обеими –NCO-группами в пара-положениях.

Соединение имеет линейную структуру (вследствие стремления молекулы обеспечить максимальную ненапряженность связей, -NCO-группы отталкиваются, разворачивая молекулу в линейную форму), что обеспечивает отсутствие стерических затруднений для конденсации с полиолом фактически произвольной конформации (к примеру, реакция с этиленгликолем).

По результатам анализов выясняется, что исследуемые пробы, взятые с партий произведенного метилендифенилдиизоцината, не являются индивидуальным органическим соединением определенного состава, а представляет собой форполимер. По способу получения исследуемые пробы являются химически модифицированными амино-альдегидными смолами, в которых только боковые цепи главной полимерной цепи изменены химическим воздействием, и не относятся к привитым сополимерам. Поэтому, является очевидным тот факт, что компонент «Б» всегда представляет собой смесь гомологов и изомеров с превалирующим содержанием целевого МДИ.

Составы компонентов «А» имеют значительно больше варьируемых реагентов. Фактически, всё влияние на свойства композиции осуществляется последствием изменения состава компонента.

В состав компонента «А» входят сложный полиэфир и один или несколько простых полиолов (а так же набор дополнительных добавок). Сложные полиэфиры, содержащие в составе ненасыщенные составляющие, при сополимеризации с ненасыщенными мономерами образуют неплавкие и нерастворимые эластомеры пространственного строения. Степень сшивания такого соединения, а, следовательно, и его свойства, можно регулировать, варьируя количество двойных связей (sp2-гибридных атомов углерода) в самом полиэфире.

В рабочих составах выгодно использовать фталатные олигоэфиры, которые представляют собой сложные олигоэфиры с концевыми гидроксильными группами на основе фталевого ангидрида и многоатомных спиртов, поскольку обладают низкой вязкостью при 25 ºС, обеспечивают повышенную термо- и огнестойкость пенополиуретанам. Гидроксильное число используемых марок полиэфиров (мг КОН/г) должно соответствовать содержанию –NCO-групп диизоцианата в приблизительно эквивалентном соотношении на единицу объема.

Простые полиолы являются регулирующим звеном в отношении содержания гидроксильных групп в композиции и вязкости системы. Полиолы — продукты щелочной или алкоголятной полимеризации окиси пропилена (или этилена) с глицерином с последующей очисткой.

Ключевой составляющей в компоненте «А» является вспениватель. С химической точки зрения в качестве пенообразующего агента могут использоваться хладоны (фреоны) или вода. Вода обладает пенообразующей способностью, но при этом меняется соотношение компонента А к компоненту Б с 1:1,1 до 1:1,4-1,6. При использовании воды в качестве вспенивателя, при соотношении 1:1,1 происходит усадка пены, это связано с нехваткой изоцианатных групп для образования уретановых связей. Поэтому соотношение увеличивают до 1:1,4-1,6 для получения изделий методом заливки. Для нанесения ППУ методом напыления соотношение может доходить до 1:1,8 для получения пены нужной плотности и хорошей адгезии к поверхности.

По этим причинам, фактически безальтернативным является использование для данного цели фреона. Испытанными являются два типа хладонов: фреоны R141b и R-365/227. При соприкосновении с пламенем и горячими поверхностями R141b разлагается с образованием высокотоксичных продуктов, поэтому согласно экологическим стандартам, данный хладон не разрешён к ввозу.

В состав фреона R-365 входят 1,1,1,3,3-пентафторобутан, но данное соединение само по себе огнеопасно, поэтому существует необходимости смешения его с собственным фторзамещенным гомологом.

Таким образом, вспениватель представляет собой смесь из 1,1,1,3,3-пентафторобутана и 1,1,1,2,3,3,3-гептафторопропана. Это понижает его температуру кипения, но увеличивает давление пара при различных температурах и лишает огнеопасности.

Промежуточные испытания композиций показывают, что использование в составе хладона R-365/227 даёт более предпочтительные результаты, нежели хладона R-141b. В частности, отмечается отсутствие сверхсильного разогрева пены, которое в случае R-141b приводило к обугливанию получаемого материала.

Остальные добавки в компоненте «А» несут кинетические и функциональные значения (катализаторы, стабилизаторы, а также TCPP (трихлорпропилфосфат) – антипирен).

Переработка сырья осуществляется через машину высокого давления. Ключевой момент переработки – смешение компонентов должно осуществляться в объемном соотношении, близком к 1:1 непосредственно в головке смесителя. Реакция взаимодействия происходит практически мгновенно, потому конструкционно машина основывается на принципе подачи компонентов в равных объемах. Для достижения этой цели используется высокое давление, а каналы машины разрабатываются с одинаковыми характеристиками.

Тем не менее, компоненты «А» и «Б» значительно различаются с точки зрения физико-химических свойств и природы веществ. Синхронизирование привода само по себе не позволяет подать одинаковые количества компонентов «А» и «Б». Полиол (полиэфир) и изоцианат имеют разную кинематическую вязкость (ТУ 5775-001-61554764-16). Имеется теоретическая возможность получения состава компонента «А», который имел бы такую же вязкость, что и изоцианат, но процесс создания такой композиции сложно совместить с получением пены заданных характеристик (фокус при разработке должен делаться на свойства продукта, а не на второстепенный показатели), кроме того процесс длительный и ресурсоёмкий.

Desmodur E 14

(ароматический ПИЦ предполимер на основе ТДИ)

Тип: Ароматический полиизоцианатный преполимер на основе толуилендиизоцианата.

Форма поставки: Жидкость средней вязкости без растворителя.

Назначение: Для производства высокоэластичных покрытий, герметиков и двухкомпонентных полиуретановых заливочных компаундов.

Содержание NCO -групп

Вязкость при 23ºС

Плотность при 20ºС

Категория:

Наша компания предлагает приобрести изоцианаты от ведущих химических концернов мира. Наиболее употребляемым на сегодняшний день является изоцианат Desmodur E 14. Основным применением данного вещества можно назвать производство клеевых составов, полиуретановых лакокрасочных покрытий. Благодаря своим показателям по прочности и стойкости изоцианаты могут входить в покрытия автомобилей, самолетов и автотехники. Клеи на основе изоцианатов используются для склеивания вискозы, нейлона и резины, могут входить в состав лаковых покрытий и применяются при производстве лакированной кожи.
Некоторые виды изоцианатов включаются в состав шпатлевок и покрытий для деревянных изделий, в краску и бетонные наполнители. Также изоцианат может использоваться для производства пенополиуританов, применяемых для заполнения керамических труб. Еще одна сфера применения некоторых марок изоцианатов – основа при создании контактных линз.
Хотя изоцианат не классифицируется как опасное вещество, работа с ним требует специальных условий и соблюдения техники безопасности и хранения. Данное сырье должно храниться в сухом месте, вне попадания солнечных лучей и при определенном температурном режиме.

Толуилендиизоцианат

Толуилендиизоцианат (ТДИ)

Толуилендиизоцианат представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость с температурой плавления около 22°C и характерным едким запахом. Из-за температуры плавления близкой к комнатной, ТДИ часто застывает в бочках при транспортировке, поэтому их нужно выдерживать на складе при повышенной температуре для возможности дальнейшего использования. Толуилендиизоцианат — общеизвестный как ТДИ, является ароматическим диизоцианатом. Существует в виде двух изомеров: 2,4-ТДИ (CAS: 584-84-9) и 2,6-ТДИ (CAS: 91-08-7). Толуилендиизоцианат совместно с полиолом является сырьем для производства полиуретанов. На производство ТДИ приходится около 30% мирового рынка изоцианатов по состоянию на февраль 2011 г. Толуилендиизоцианат растворяется в ароматических и хлорированных ароматических углеводородах, нитробензоле, диэтиловом эфире, ацетоне и других апротонных органических растворителях.

Применение:
Основное применение Толуилендиизоцианат (ТДИ) — производство эластичных полиуретановых пен. ТДИ является частью 6 компонентной системы (для пенополиуретана ППУ), в которой, реагируя с полиолом, образует полиуретан. Для вспенивания полимера применяют различные низкокипящие вещества, например фреон или пентан. Полученный пенополиуретан (ППУ) может обладать различными степенями жесткости, плотности, «памяти» и т. п. (в зависимости от марки), что позволяет применять полученный материал в большом спектре изделий: в первую очередь мебель.
Основная продукция из Толуилендиизоцианата:
— Поролон;
— Формованные изделия из ППУ (сиденья, матрацы);
— Уретановые (полиуретановые) лаки, покрытия;
— Уретановые (полиуретановые) герметики, клеи;
— Уретановые (полиуретановые) эластомеры и изделия (ролики, валы, детали интерьера автомобиля).
Наиболее важными сферами применения полиуретана, получаемого из толуилендиизоцианата, являются:
— Мебель, матрацы – различные марки мебельных поролонов.
— Транспорт (в основном, автомобильный транспорт) – сиденья и другие «мягкие элементы» салона.
— В меньшей степени толуилендиизоцианат применяется в качестве компонента жестких пенополиуретанов.
— Искусственные кожи. ТДИ является основным компонентом современного высокотехнологичного материала – полиуретановая искусственная кожа, которую часто называют «Экокожа».

Только с ЮР лицами

Только по безналичному расчету

Продукция в наличии

Со склада и под заказ

Развитая логистика

Доставка по всей России

8 (800) 775-87-04

Звонок бесплатный по России!

Толуилендиизоцианат ТДИ 80/20 (Cosmonate T-80, Космонат Т-80)

Толуилендиизоцианат ТДИ 80/20 (Cosmonate T-80, Космонат Т-80)

Основные физико-химические свойства

Гидролизируемый хлор макс.

Вещество: толилен диизоцианат (смешанные изомеры)

Торговое название/синонимы: Cosmonate T-80-

Бензол, 1,3 — диизоцианатометил— 1,3 — диизоцианатометилбензол-

Изоциановая кислота, метил-М-эфир фенилена-

Метил-М-фенилен эфир изоциановая кислота- диизоцианат толуол-

Метилфенилен изоцианат- ТДИ-ТДИ 80/20- толуол диизоцианат-

Толуол диизоцианат- толуол изоцианат- UN 2078- RCRA U223-

STCC 4921575- C9H6N2O2- OHS23602

Химическая группа: Ароматический изоцианат

Компонент: Толуол -2,6-диизоцианат

Cosmonate T-80, Космонат Т-80 используется в производстве эластичного пенополиуретана и других приложений полиуретановых эластомеров в том числе, синтетическая кожа, ткани с покрытием, краски и клеи.

Фасовка: бочка 250 кг, п/э канистра 10, 5 кг.

Гончарова Наталья Тел.: 8 (910) 790-12-68
Тел./факс: 8 (8313) 26-52-69
ICQ: 642-427-616
e-mail: natali@vitahim.ru

Написать отзыв

Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо Хорошо

Введите код, указанный на картинке:

Категории

Контакты

Представительство г.Москва
тел.: +7(495) 668-07-85
тел.: +7(926) 102-38-87
тел.: 8(800) 775-87-04
e-mail.: msk@vita-reaktiv.ru

Представительство г.Санкт-Петербург
тел.: +7(812) 309-72-01
тел.: +7(981) 131-89-88
тел.: +7(812) 309-98-99

Представительство г.Пермь (торговый представитель в г.Екатеринбург)
тел.: +7(342) 202-64-00
тел.: +7(342) 200-90-92
тел.: +7(343) 384-56-75

Представительство г.Курск (торговый представитель в г.Белгород, г.Воронеж, г.Липецк, г.Саратов, г.Волгоград)
тел.: +7(4712) 31-26-68
тел.: +7(4722) 37-24-49
тел.: +7(4742) 39-36-32
тел.: +7(8452) 44-80-16
тел.: +7(473) 275-87-65
тел.: +7(8442) 78-03-88

Представительство г.Ростов-на-Дону (торговый представитель в г.Краснодар, г.Симферополь, г.Ставрополь)
тел.: +7 (863) 204-26-15
тел.: +7 (928) 111-15-65
тел.: +7 (861) 201-84-68
тел.: +7 (365) 277-70-67
тел.: +7 (865) 220-71-10

Представительство г.Казань
тел.: +7(843) 202-40-70
тел.: +7(987) 067-77-70

Представительство г.Новосибирск
тел.: +7(383) 227-95-51
тел.: +7(383) 227-95-14

Изоцианатные отвердители

Для отверждения гидроксилсодержащих пленкообразователей использу­ют, как правило, бифункциональные изоцианаты или полиизоцианаты [14, 15]. Наиболее широко в промышленности применяют следующие диизоцианаты: толуилендиизоцианат (ТДИ, 2,4-изомеры с примесью 2,6-изомеров), метилен-

о Тетраметилксилилендиизоцианат дифенилизоцианат (МДИ), гексаметилендиизоцианат (ГД И, 1,6-гексан диизоциа­нат), изофорондиизоциа­нат (ИФДИ), 4,4’-диизоциа — натодициклогексилметан (ГМДИ, гидрированный МДИ), а также ксилиленди — изоцианат (КДИ), гидриро­ванный ксилилендиизоци — анат (ГКДИ), 2,2,4-(2,4,4)-

Триметилгександиизоциа- нат-1,6 (ТМГДИ) и тетра­метил ксилилендиизоциа-

Нат (ТМКДИ, 1,3-бис-[2- изоцианатопропил-2]-бен — зол) (рис. 2.12).

Метилендифенилизоци- анат (МДИ) часто применя­ют как смесь жидких изоме­ров, имеющих функцио­нальность более двух; он ис­пользуется как сшивающий агент в лакокрасочных ма­териалах, не содержащих растворителей (разд. IV).

Рис. 2.12. Диизоцианаты, применяемые для получения олигомерных отвердителей и полиуретанов

Все вышеназванные диизоцианаты, за исклю-

Чением твердого МДИ, являются высокотоксичными веществами, особенно токсичны ароматические изоцианаты. Перечисленные диизоцианаты при ком­натной температуре имеют относительно высокое давление паров, и при рабо­те с ними необходимо использовать средства защиты органов дыхания. В со­ответствии с этим данные вещества ограниченно используются в составе ла­кокрасочных материалов.

Наибольшее применение получили олигомерные полиизоцианаты — диме­ры, тримеры, аддукты со спиртами, полиизоцианатбиуреты и другие, имеющие значительно более низкое давление паров и, соответственно, менее токсич­ные. Олигомеризация имеет еще одно техническое преимущество: в большин­стве случаев функциональность изоцианатов увеличивается, что способствует их более высокой эффективности.

Олигомеризацию можно осуществлять разными способами: посредством образования биуретов (например, взаимодействием 3 молей диизоцианата и

1 моля воды) или уретанов (взаимодействие избытка диизоцианата с триолом), каталитической тримеризацией в изоцианурат, каталитической димеризацией в биурет путем образования аплофаната из двух диизоцианатов и спирта (рис. 2.13). Все указанные олигомерные аддукты изоцианатов могут приме­няться в качестве отвердителей. Они менее токсичны, чем исходные мономер­ные диизоцианаты, однако при работе с ними необходимо избегать контакта с кожным покровом и слизистой оболочкой.

Свойства полиуретановых покрытий зависят от равномерности и плотности мостиковых связей, определяющих их химстойкость, твердость и механиче­скую прочность, а также от числа образованных уретановыми группами водо­родных мостиков, которые придают покрытию эластичность. В качестве отвер­дителей чаще всего используют аддукты толуилендиизоцианата (ТДИ), гекса­метил енди изоцианата (ГДИ) и изофорондиизоцианата (ИФДИ) [14, 15].

Ароматические полиизоцианат-аддукты (олигомеры толуилендиизоциана­та) очень реакционноспособны и образуют твердые, стойкие к действию раст­ворителей и химикатов покрытия. Эти продукты сравнительно дешевы. Одна­ко полученные с их применением полиуретаны неатмосферостойки. Под воз­действием климатических факторов происходит пожелтение, матирование пленки и относительно быстрое ее разрушение. Поэтому ароматические поли — изоцианат-аддукты рекомендуются в качестве отвердителей для грунтовок и шпатлевок, предназначенных для получения антикоррозионных покрытий, а также стойких к истиранию покрытий по древесине.

Для оптимизации свойств покрытий нередко применяют изоцианурат-оли — гомеры на основе смеси толуилендиизоцианата и гексаметилендиизоцианата. С увеличением доли гексаметилендиизоцианата улучшаются эластичность и атмосферостойкость покрытий при условии применения соответствующего гидроксилсодержащего пленкообразователя.

Полиуретаны, получен­ные с применением гекса — метилендиизоцианата, об­разуют эластичные хими­чески и атмосферостойкие покрытия. Их применяют для наружного окрашива­ния промышленных изде­лий и конструкций, напри­мер большегрузного транс­порта, при ремонте автомо­билей и др. Сочетание низ­кой температуры стеклова­ния с наличием в цепях во­дородных связей позволяет этим полимерам образовы­вать эластичные пленки, которые после механиче­ского воздействия и повреж­дения проявляют эффект самозалечивания (Reflow).

Новые разработки в области полиуретановых эластомеров горячего отверждения

Фирма BayerMaterialScience разработала новую линейку преполимеров марки Baytec MAX для производства полиуретановых эластомеров горячего отверждения. После нескольких лет застоя в области научного исследования эластомеров горячего отверждения переработчики получили принципиально новую интересную серию продуктов, открывающую им новые возможности. Благодаря реакции взаимодействия с аминами эти продукты обладают замечательными свойствами эластомеров, широким диапазоном переработки, а также безопасностью, поскольку в них не содержится толуилендиизоцианат (ТДИ).

Полиуретановые эластомеры горячего отверждения были разработаны более 50-и лет назад, а сегодня они применяются почти во всех отраслях промышленности. Высокая прочность материала, низкая степень износа, высокая эластичность в широком диапазоне твёрдостей – вот характерные свойства, отличающие полиуретановые эластомеры от сравнительно давно применяемых классических резиновых эластомеров. Полиуретановые литьевые эластомеры получаются полиаддитивным методом из диизоцианатов и полиолов. Этот метод неоднократно описан. Применяются, главным образом, такие изоцианаты, как метилендифенилдиизоцианат (МДИ) и ТДИ, а в качестве полиольного компонента используются сложные и простые полиэфиры. Вначале из изоцианатов получают преполимеры, а затем проводят реакцию с низкомолекулярными диолами или аминами, в результате чего образуются полиуретановые эластомеры. Для увеличения реакционной способности ТДИ-преполимеров проводят реакцию с ароматическими диаминами. В результате получаются полимочевинные связи, которым эластомеры обязаны своими свойствами. Реакционная способность МДИ-преполимеров, напротив, так высока, что возможность проведения реакции с алифатическими или ароматическими диаминами в условиях производства затруднительна. Эти компоненты реагируют в течение нескольких секунд, поэтому такие реакционные смеси не пригодны для способа заливки в форму при низком давлении. Поэтому для преобразования МДИ-преполимеров используют сшиватели на основе гликолей, как правило, бутандиол.

Различные диапазоны переработки

У МДИ-преполимеров — сравнительно узкий диапазон переработки. Поэтому необходимо очень точно придерживаться рекомендованных параметров производственного процесса, таких как температура продукта, настройки литьевой машины, температура пресс-форм, так как они сильно влияют на результат. В зависимости от веса и геометрии детали могут формироваться различные температуры по поверхности детали. У небольших деталей, имеющих тонкие стенки, а также у деталей с низкой жёсткостью, реакция может идти быстрее. Таким образом благодаря более высокой температуре реакционной массы или пресс-формы обеспечивается экономичное производство. При получении крупных и толстостенных или чрезвычайно жёстких деталей выделяется много тепла благодаря экзотермической реакции. Скорость реакции здесь очень высокая, однако из-за высоких температур в формованной детали наблюдаются усадка, образование трещин и пр. Поэтому при производстве крупных деталей понижают температуру реакционной массы и/или пресс-формы. Настройки параметров рабочего процесса для детали весом 500 граммов кардинально отличаются от настроек для деталей с другим весом, например, 2 кг. Узкий диапазон переработки даже частично визуально заметен на готовом продукте: поверхность извлечённой из формы детали матовая, в худшем случае выглядит неоднородной.

В отличие от этого, сшивание ТДИ-преполимеров аминами обеспечивает очень широкий диапазон переработки: различия в настройках рабочих параметров, в температуре форм, температуре или соотношении смешивания, вплоть до неполного смешивания не так велики и не всегда отражаются на внешнем виде готовой детали. Производитель не может недооценить это преимущество. Готовые эластомерные детали из ТДИ-преполимеров, прошитых аминами, имеют блестящую чистую поверхность. Поэтому системы на основе ТДИ-преполимеров, сшиваемые аминами, считаются простыми в переработке (easy-to-process-systems).

Высокое давление пара при переработке ТДИ-преполимеров

При переработке ТДИ-преполимеров относительно высокое давление паров содержащегося в преполимере мономера ТДИ может оказывать нежелательное воздействие. Даже относительно низкое содержание ТДИ (всего 2-5%) может вызвать проблемы при температурах переработки 80-100 °C. Это давно известно переработчикам ТДИ-преполимеров. Именно поэтому были разработаны ТДИ-преполимеры с очень низким содержанием – менее 0,1% — свободного мономерного ТДИ, так называемые ТДИ-преполимеры ’’low-free’’. Такое низкое содержание мономеров получается при проведении химической реакции или при испарении в тонком слое. Однако, существуют ограничения: с одной стороны, для получения высокого уровня свойств необходимо определённое содержание мономерных изоцианатов, с другой стороны, даже при переработке low-free-ТДИ-преполимеров при определённых обстоятельствах существует опасность, что максимальная концентрация паров ТДИ на рабочем месте может быть превышена. Однако уменьшение показателя ПДК мономеров не решает до конца проблему загазованности, при условии высоких требований к свойствам и безопасности условий труда (таблица 1).
Таблица 1: Давление и концентрация насыщенных паров различных изоцианатов

Толуилендиизоцианат

Виды толуилендиизоцианата

Толуилендиизоцианат (ТДИ) – ароматический диизоцианат, имеет 2 наиболее распространенных изомера: 2,4-ТДИ и 2,6-ТДИ.

  • 2,4-ТДИ (или ТДИ 100, ТДИ Т-100, чистый ТДИ) – прозрачная или бледно-желтая жидкость с температурой затвердевания 21,8°С, температурой кипения 250°С.
  • 2,6-ТДИ – прозрачная или бледно-желтая жидкость с температурой затвердевания 8,5°С, температурой кипения 120°С.

Понятие ТДИ объединяет три основных продукта: ТДИ 100, ТДИ 80, ТДИ 60, которые отличаются друг от друга содержанием изомеров (2,4-ТДИ и 2,6-ТДИ) и дополнительной модификацией.

Большинство используемого ТДИ – смесь 2,4 и 2,6-изомеров в пропорции 80:20, известная как ТДИ 80/20, ТДИ 80, «компонент В».

Наряду с ТДИ 80/20 широкое распространение получила смесь ТДИ в пропорции 65:35 — ТДИ 65/35, ТДИ 65.

Применение толуилендиизоцианата

Основное применение ТДИ находит в производстве эластичных полиуретановых пен, лаков, покрытий. Кроме того, ТДИ является основным компонентом современного высокотехнологичного материала – полиуретановой искусственной кожи, которую часто называют «Экокожа».

Также ТДИ часто используют в смеси с различными продуктами МДИ. Чистый 2,4-изомер используется при производстве эластомеров.

Статьи по теме

Основные пигменты

Название элемента хрома происходит от греческого слова «хром», что означает «цвет», «краска». Оксид хрома — лишь одно из ярко окрашенных соединений элемента № 24.

Умбра натуральная

Умбра — минеральный коричневый пигмент из глины, окрашенной о́кислами железа и марганца. По составу натуральная умбра близка к охре, от которой отличается высоким содержанием марганца (от 6 до 16 % в пересчёте на оксид марганца).

Ситовой анализ

СИТОВЫЙ АНАЛИЗ (а. size analysis; н. Kornanalyse; ф. analyse par tamisage; и. analisis granulometriсо) — определение гранулометрического состава измельчённых материалов просеиванием через набор стандартных сит с отверстиями разных размеров.

Колориметр фотоэлектрический

Колориметр – это оптический прибор, предназначаемый для исследований концентраций содержащихся в растворах веществ.

Аллергия на толуилендиизоцианат tди (ароматический диизоцианат) у взрослых

О ПАТОГЕНЕЗЕ ИНТОКСИКАЦИИ ТОЛУИЛЕНДИИЗОЦИАНАТОМ

Ежегодное всемирное производство изоцианатов с общей формулой R=(N=C=0)n находится в пределах 3 млн т. Основное их применение — в производстве пенополиуретанов, разных пластиковых материалах, как отвердитель для красок, защитных покрытий, клеев и т. д. С каждым годом возрастает число людей, контактирующих с изоцианатами. Общепризнано, что классические представители изоцианатов — гексаметилендиизоцианат, дифенилметандиизоцианат, толуилендиизоцианат (ТДИ) оказывают токсико-аллергическое действие. Анализ данных клинических и экспериментальных исследований показал, что изоцианаты могут обусловить различные нарушения здоровья и оказывают негативное влияние на состояние бронхолегочной и нервной систем, периферической крови, печени и почек. Основным органом-мишенью являются бронхи, а на 1-м месте из заболеваний находится бронхиальная астма. Чем обусловлены столь многообразные нарушения здоровья — либо высокой реактивностью изоцианатов и их производных, либо соединениями, образующимися при реакции с биологическими структурами, остается неясным. Изучен химизм взаимодействия ТДИ с макромолекулами клетки за счет высокореакционных связей N=C=0 . В последнее время появились данные о том, что у больных с хроническими болезнями органов дыхания, длительное время работающих в контакте с химическими веществами, происходят изменения перекисного окисления липидов (ПОЛ), антиоксидантной защиты и иммунного статуса организма. Свободнорадикальное окисление является универсальным молекулярным механизмом нарушения структурно-функциональной целостности мембран клеток органов и тканей. При этом активность ПОЛ оказывает влияние на состояние иммунитета, предположительно посредством изменения ответа иммунокомпетентных клеток.

Издание: Гигиена и санитария
Год издания: 2000
Объем: 4с.
Дополнительная информация: 2000.-N 5.-С.22-25
Просмотров: 105

Только с ЮР лицами

Только по безналичному расчету

Продукция в наличии

Со склада и под заказ

Развитая логистика

Доставка по всей России

8 (800) 775-87-04

Звонок бесплатный по России!

Толуилендиизоцианат ТДИ 80/20 (Cosmonate T-80, Космонат Т-80)

Толуилендиизоцианат ТДИ 80/20 (Cosmonate T-80, Космонат Т-80)

Основные физико-химические свойства

Гидролизируемый хлор макс.

Вещество: толилен диизоцианат (смешанные изомеры)

Торговое название/синонимы: Cosmonate T-80-

Бензол, 1,3 — диизоцианатометил— 1,3 — диизоцианатометилбензол-

Изоциановая кислота, метил-М-эфир фенилена-

Метил-М-фенилен эфир изоциановая кислота- диизоцианат толуол-

Метилфенилен изоцианат- ТДИ-ТДИ 80/20- толуол диизоцианат-

Толуол диизоцианат- толуол изоцианат- UN 2078- RCRA U223-

STCC 4921575- C9H6N2O2- OHS23602

Химическая группа: Ароматический изоцианат

Компонент: Толуол -2,6-диизоцианат

Cosmonate T-80, Космонат Т-80 используется в производстве эластичного пенополиуретана и других приложений полиуретановых эластомеров в том числе, синтетическая кожа, ткани с покрытием, краски и клеи.

Фасовка: бочка 250 кг, п/э канистра 10, 5 кг.

Гончарова Наталья Тел.: 8 (910) 790-12-68
Тел./факс: 8 (8313) 26-52-69
ICQ: 642-427-616
e-mail: natali@vitahim.ru

Написать отзыв

Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо Хорошо

Введите код, указанный на картинке:

Категории

Контакты

Представительство г.Москва
тел.: +7(495) 668-07-85
тел.: +7(926) 102-38-87
тел.: 8(800) 775-87-04
e-mail.: msk@vita-reaktiv.ru

Представительство г.Санкт-Петербург
тел.: +7(812) 309-72-01
тел.: +7(981) 131-89-88
тел.: +7(812) 309-98-99

Представительство г.Пермь (торговый представитель в г.Екатеринбург)
тел.: +7(342) 202-64-00
тел.: +7(342) 200-90-92
тел.: +7(343) 384-56-75

Представительство г.Курск (торговый представитель в г.Белгород, г.Воронеж, г.Липецк, г.Саратов, г.Волгоград)
тел.: +7(4712) 31-26-68
тел.: +7(4722) 37-24-49
тел.: +7(4742) 39-36-32
тел.: +7(8452) 44-80-16
тел.: +7(473) 275-87-65
тел.: +7(8442) 78-03-88

Представительство г.Ростов-на-Дону (торговый представитель в г.Краснодар, г.Симферополь, г.Ставрополь)
тел.: +7 (863) 204-26-15
тел.: +7 (928) 111-15-65
тел.: +7 (861) 201-84-68
тел.: +7 (365) 277-70-67
тел.: +7 (865) 220-71-10

Представительство г.Казань
тел.: +7(843) 202-40-70
тел.: +7(987) 067-77-70

Представительство г.Новосибирск
тел.: +7(383) 227-95-51
тел.: +7(383) 227-95-14

5.13. Пленкообразователи полиуретанового типа

Полиуретаны – это гетероцепные полимеры, содержащие в основной цепи повторяющиеся уретановые группы –NH-CO-O-. Их получают взаимодействием полиатомных спиртов с полиизоцианатами.

В простейшем виде структуру линейного полиуретана на основе бифункциональных мономеров можно представить следующим образом:

При использовании мономеров с более высокой функциональностью образуются разветвленные (или сшитые) полиуретаны.

Для получения полиуретановых покрытий в качестве пленкообразующего применяют, как правило, смесь исходных компонентов, т. е. полиизоцианатов и полиолов. Образование собственно полиуретана происходит лишь в процессе формирования покрытия. Такие пленкообразующие и составляют основу большинства лакокрасочных материалов, которые называют полиуретановыми. Этот термин в достаточной степени условный.

В качестве полиолов в полиуретановых пленкообразующих нашли применение гидроксилсодержащие сложные и простые олигоэфиры, касторовое масло и продукты его переэтерификации, эпоксидные и алкидные олигомеры и т. д. Изоцианатным компонентом служат мономерные диизоцианаты и продукты их превращения различной структуры, содержащие две или более изоцианатных групп, – так называемые полиизоцианаты.

Сырьевые ресурсы . Основным изоцианатным сырьем для синтеза полиуретановых пленкообразующих служат 2,4-толуилендиизоцианат (1) и его смесь с 2,6-изомером (2).

А также 1,6-гексаметилендиизоцианат

Сами эти мономеры имеют ограниченное применение непосредственно для получения полиуретановых покрытий из-за высокой токсичности и летучести. В промышленности получают их производные – полиизоцианаты. Они обладают пониженной токсичностью за счет большей молекулярной массы.

К полиизоцианатам относятся:

1) продукты взаимодействия 2,4-толуилендиизоцианата с многоатомными спиртами (так называемые аддукты):

с диэтиленгликолем (ДГУ)

с триметилолпропаном (ТДИ-аддукт)

с продуктами алкоголиза касторового масла (преполимер КТ)

2) полиизоцианат-биурет – продукт взаимодействия 1,6-гексаметилендиизоцианата с водой:

3) продукты олигоциклотримеризации изоцианатов по связи N=C с получением полиизоциануратов:

Продукт олигоциклосотримеризации 2,4-толуилендиизоцианата и 1,6-гексаметилендиизоцианата (ТДИ/ГМИ – изоцианурат):

Гидроксилсодержащими компонентами для получения полиуретановых пленкообразующих служат простые и сложные олигоэфиры, эпоксидные, алкидные и другие олигомеры, содержащие свободные гидроксильные группы.

В качестве сложных олигоэфиров обычно используют разветвленные олигомеры с гидроксильными группами, например, на основе адипиновой и фталевой кислот, диэтиленгликоля и глицерина.

Простые олигоэфиры получают полимеризацией этиленоксида или пропиленоксида в присутствии полифункциональных спиртов и аминов. Обычно используют полимеры пропиленоксида, поскольку полиоксипропиленовая цепь обладает большей гидрофобностью, чем полиоксиэтиленовая, или блок-сополимеры пропиленоксида и этиленоксида с концевыми оксиэтильными группами:

Полимеризацию алкиленоксидов чаще всего проводят в присутствии глицерина, триметилолпропана и этилендиамина. Структуры образующихся полифункциональных гидроксилсодержащих олигомеров можно представить следующим образом:

полиоксипропилированный глицерин – олигомерный триол

полиоксипропилированный этилендиаминолигомерный тетраол

В качестве гидроксилсодержащих компонентов используют также диановые эпоксидные олигомеры с молекулярной массой более 1000, общей формулы:

Иногда для полиуретановых материалов применяют и более низкомолекулярные эпоксидные олигомеры, обработанные для повышения содержания гидроксильных групп вторичными аминами, например диэтаноламином:

Используют и другие гидроксилсодержащие олигомеры и полимеры, например полиакрилаты с боковыми гидроксильными группами, частично омыленные сополимеры винилхлорида с винилацетатом и др.

Реакции изоцианатной группы N= C= O .

В основе процесса формирования полиуретановых покрытий и синтеза полиизоцианатов лежат реакции нуклеофильного присоединения к изоцианатной группе. Она имеет линейное строение. Электронная плотность распределена так, что азот и кислород несут отрицательный заряд, а углерод — положительный. Наиболее типичны для изоцианатов реакции нуклеофильного присоединения с участием соединений, содержащих при нуклеофильном центре подвижные атомы водорода (спирты, фенолы, карбоновые кислоты, амины, карбамид, вода и т. д.).

Изоцианаты высокоактивны в реакции анионной полимеризации. При взаимодействии с нуклеофильными реагентами теоретически возможно раскрытие как N=C-, так и С=О-связи. Но энергия связи С=О в изоцианатах значительно больше энергии связи С=N (635 кДж/моль и 384 кДж/моль соответственно). Поэтому присоединение нуклеофильных реагентов к NCO-группе происходит по связи N=С изоцианатов:

В отсутствие катализаторов скорость реакции изоцианатов с нуклеофильными агентами определяется нуклеофильностью последних и возрастает в ряду

RNH2 > ROH > H2O > C6H5OH > RSH > RCOOH;

R2NH > RNH2 > NH3 > PhNH2 ;

в ряду других азотсодержащих соединений:

RNHR` > RNHCONHR` > RNHCOR` > RNHCOOR`.

амин карбамид амид уретан

Энергия активации взаимодействия нуклеофилов с изоцианатами, как правило, невысока (не превышает 21-42 кДж/моль).

Строение изоцианатов существенно сказывается на их реакционной способности. Рассмотрим данные об относительных скоростях взаимодействия RC6H4NCO со спиртами:

R относительная скорость

H (фенилизоцианат) 1

Скорость реакции определяется как электронными, так и стерическими факторами. Введение электроноакцепторных заместителей в бензольное ядро арилизоцианатов увеличивает долю положительного заряда на атоме углерода изоцианатной группы, облегчая атаку этого атома нуклеофилом и увеличивая, тем самым скорость реакции. Так, введение второй NCO-группы в пара-положение увеличивает реакционную способность первой NCO-группы в 5 раз, а нитрогруппы – в 41 раз. Ароматические изоцианаты более активны, чем алифатические.

Помимо электронных эффектов заместителей важную роль играют стерические факторы. Реакции ароматических изоцианатов тормозятся заместителями, находящимися в орто-положении, алифатических – разветвленными заместителями, расположенными вблизи реакционного центра. Так, введение СН3-группы в орто-положение в фенилизоцианат вызывает уменьшение скорости в 25 раз, а в пара-положение – только в 2 раза. В 2,4-толуилендиизоцианате

широко применяемом для получения полиуретанов, NCO-группы в положении 4 в 3-7 раз (в зависимости от условий реакции) активнее NCO-группы в положении 2 из-за находящейся в орто-положении СН3-группы.

Наибольшее значение в процессах получения пленкообразующих и их отверждении имеют следующие реакции изоцианатов.

1. Реакция изоцианатов со спиртами приводит к образованию уретановой связи. Она лежит в основе как процессов получения полиизоцианатов, так и процессов пленкообразования. Легко протекает при 20-30°С (особенно в присутствии катализаторов). Это очень важно для получения лакокрасочных материалов естественной сушки. Первичные спирты активнее вторичных в реакциях уретанообразования; еще медленнее реагируют третичные спирты.

2. Реакция изоцианатов с фенолами. Фенолы гораздо медленнее реагируют с изоцианатами, чем алифатические спирты. Это объясняется их большей кислотностью (рКа фенола – 9,99, рКа алифатических спиртов – 16-18).

3. Реакция изоцианатов с водой положена в основу процесса получения полиизоцианатов биуретовой структуры, а также процесса отверждения некоторых полиуретановых композиций. Гидролиз изоцианатов – это многостадийный процесс. На первой стадии происходит нуклеофильное присоединение молекулы воды к группе NCO с образованием карбаминовой кислоты, быстро распадающейся на СО2 и первичный амин. Последний затем присоединяется к другой молекуле изоцианата с образованием замещенного карбамида, который, в свою очередь, может взаимодействовать с NCO-группами:

Скорость гидролиза лимитируется скоростью первой стадии образования карбаминовой кислоты и ускоряется обычными катализаторами реакций нуклеофильного присоединения к изоцианатной группе.

4. Реакция изоцианатов с аминами протекает с образованием замещенного карбамида:

С алифатическими аминами реакция быстро протекает при 0-25°С без катализатора. Ароматические амины реагируют аналогичным образом, хотя и с меньшей скоростью.

5. Полимеризация изоцианатов легко протекает по анионному механизму под действием третичных аминов, алкоголятов и карбоксилатов щелочных металлов и т. д. Инициируется взаимодействием соответствующего катализатора и мономера с образованием активного центра – аза-аниона:

Рост цепи — это последовательное присоединение молекул мономера к активному центру. В зависимости от условий проведения реакции и типа инициатора образуются различные продукты. Если цепь обрывается с потерей группы на стадии присоединения двух молекул мономера, то образуются циклические димеры (1). Если присоединяется третья молекула изоцианата, то образуется циклический тример (2). Если обрыв цепи происходит относительно редко, то образуется линейный полимер структуры N-замещенного полиамида (3).

Практическое применение в лакокрасочной промышленности находят тримеры диизоцианатов изоциануратной структуры (2). Это обусловлено:

  1. возможностью получения на их основе полифункциональных изоцианатов;
  2. высокой термостойкостью изоциануратного цикла.

Так, уретановое звено полимера рвется уже при 150-200°С, в то время как термическая деструкция изоцианурата начинается при 300°С.

Новые разработки в области полиуретановых эластомеров горячего отверждения

Фирма BayerMaterialScience разработала новую линейку преполимеров марки Baytec MAX для производства полиуретановых эластомеров горячего отверждения. После нескольких лет застоя в области научного исследования эластомеров горячего отверждения переработчики получили принципиально новую интересную серию продуктов, открывающую им новые возможности. Благодаря реакции взаимодействия с аминами эти продукты обладают замечательными свойствами эластомеров, широким диапазоном переработки, а также безопасностью, поскольку в них не содержится толуилендиизоцианат (ТДИ).

Полиуретановые эластомеры горячего отверждения были разработаны более 50-и лет назад, а сегодня они применяются почти во всех отраслях промышленности. Высокая прочность материала, низкая степень износа, высокая эластичность в широком диапазоне твёрдостей – вот характерные свойства, отличающие полиуретановые эластомеры от сравнительно давно применяемых классических резиновых эластомеров. Полиуретановые литьевые эластомеры получаются полиаддитивным методом из диизоцианатов и полиолов. Этот метод неоднократно описан. Применяются, главным образом, такие изоцианаты, как метилендифенилдиизоцианат (МДИ) и ТДИ, а в качестве полиольного компонента используются сложные и простые полиэфиры. Вначале из изоцианатов получают преполимеры, а затем проводят реакцию с низкомолекулярными диолами или аминами, в результате чего образуются полиуретановые эластомеры. Для увеличения реакционной способности ТДИ-преполимеров проводят реакцию с ароматическими диаминами. В результате получаются полимочевинные связи, которым эластомеры обязаны своими свойствами. Реакционная способность МДИ-преполимеров, напротив, так высока, что возможность проведения реакции с алифатическими или ароматическими диаминами в условиях производства затруднительна. Эти компоненты реагируют в течение нескольких секунд, поэтому такие реакционные смеси не пригодны для способа заливки в форму при низком давлении. Поэтому для преобразования МДИ-преполимеров используют сшиватели на основе гликолей, как правило, бутандиол.

Различные диапазоны переработки

У МДИ-преполимеров — сравнительно узкий диапазон переработки. Поэтому необходимо очень точно придерживаться рекомендованных параметров производственного процесса, таких как температура продукта, настройки литьевой машины, температура пресс-форм, так как они сильно влияют на результат. В зависимости от веса и геометрии детали могут формироваться различные температуры по поверхности детали. У небольших деталей, имеющих тонкие стенки, а также у деталей с низкой жёсткостью, реакция может идти быстрее. Таким образом благодаря более высокой температуре реакционной массы или пресс-формы обеспечивается экономичное производство. При получении крупных и толстостенных или чрезвычайно жёстких деталей выделяется много тепла благодаря экзотермической реакции. Скорость реакции здесь очень высокая, однако из-за высоких температур в формованной детали наблюдаются усадка, образование трещин и пр. Поэтому при производстве крупных деталей понижают температуру реакционной массы и/или пресс-формы. Настройки параметров рабочего процесса для детали весом 500 граммов кардинально отличаются от настроек для деталей с другим весом, например, 2 кг. Узкий диапазон переработки даже частично визуально заметен на готовом продукте: поверхность извлечённой из формы детали матовая, в худшем случае выглядит неоднородной.

В отличие от этого, сшивание ТДИ-преполимеров аминами обеспечивает очень широкий диапазон переработки: различия в настройках рабочих параметров, в температуре форм, температуре или соотношении смешивания, вплоть до неполного смешивания не так велики и не всегда отражаются на внешнем виде готовой детали. Производитель не может недооценить это преимущество. Готовые эластомерные детали из ТДИ-преполимеров, прошитых аминами, имеют блестящую чистую поверхность. Поэтому системы на основе ТДИ-преполимеров, сшиваемые аминами, считаются простыми в переработке (easy-to-process-systems).

Высокое давление пара при переработке ТДИ-преполимеров

При переработке ТДИ-преполимеров относительно высокое давление паров содержащегося в преполимере мономера ТДИ может оказывать нежелательное воздействие. Даже относительно низкое содержание ТДИ (всего 2-5%) может вызвать проблемы при температурах переработки 80-100 °C. Это давно известно переработчикам ТДИ-преполимеров. Именно поэтому были разработаны ТДИ-преполимеры с очень низким содержанием – менее 0,1% — свободного мономерного ТДИ, так называемые ТДИ-преполимеры ’’low-free’’. Такое низкое содержание мономеров получается при проведении химической реакции или при испарении в тонком слое. Однако, существуют ограничения: с одной стороны, для получения высокого уровня свойств необходимо определённое содержание мономерных изоцианатов, с другой стороны, даже при переработке low-free-ТДИ-преполимеров при определённых обстоятельствах существует опасность, что максимальная концентрация паров ТДИ на рабочем месте может быть превышена. Однако уменьшение показателя ПДК мономеров не решает до конца проблему загазованности, при условии высоких требований к свойствам и безопасности условий труда (таблица 1).
Таблица 1: Давление и концентрация насыщенных паров различных изоцианатов

Добавить комментарий