液化MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)是聚氨酯工业中重要的原料,通过化学改性或物理混合使常温下呈液态,便于加工。以下是其化学结构、特性及应用的详细解析:
普通MDI(4,4'-MDI):
结构式:
OCN─◙─CH2─◙─NCO (◙代表苯环)
常温为白色固体,熔点约40°C,需加热熔融使用。
液化MDI的改性方法:
碳化二亚胺改性:
部分MDI在催化剂作用下脱去CO₂,形成含N=C=N键的碳化二亚胺结构,降低熔点和粘度。
副产物可能含少量脲酮亚胺结构。
掺混低分子量预聚体:
与聚醚/聚酯多元醇预反应,生成端-NCO的预聚体,混合后保持液态。
与其他异氰酸酯共混:
如加入2,4'-MDI异构体(液态)或HDI(脂肪族异氰酸酯)降低结晶性。
工艺性:
无需熔融,可直接冷操作(如25°C下粘度约50-200 mPa·s)。
储存稳定(需防潮,避免与水分反应产气)。
反应活性:
保留高-NCO含量(通常29-31%),与羟基化合物(多元醇)反应形成聚氨酯。
相容性:
与多种溶剂(如丙酮、DMF)及树脂体系混溶,适合复杂配方。
弹性体:
微孔弹性体:汽车仪表盘、座椅,提供高回弹与耐疲劳性。
浇注型弹性体:工业辊筒、密封件,机械强度优于TDI基产品。
胶粘剂与涂料:
木材、复合板材用胶粘剂(如刨花板),固化快、耐湿热。
高性能涂料(船舶、地坪),因耐化学品性优于芳香族TDI。
泡沫材料:
半硬泡:汽车头枕、吸能材料,通过交联密度调控硬度。
硬泡:冷链保温层,导热系数低(0.020-0.025 W/m·K)。
其他:
鞋底原液(耐磨性佳)、医用导管(生物相容性改性后)。
| 特性 | 液化MDI | TDI(甲苯二异氰酸酯) | PMDI(聚合MDI) |
|---|---|---|---|
| 形态 | 液态(改性) | 液态(挥发性强) | 高粘度液态/固态 |
| 毒性 | 较低(蒸汽压低) | 高(吸入风险) | 中等 |
| 反应速度 | 中等 | 快 | 慢(需催化剂) |
| 应用侧重 | 高性能弹性体 | 软泡(如床垫) | 硬泡(如保温板) |
储存:充氮密封,避免光照(防止黄变)。
安全:需防护手套/护目镜,避免接触皮肤(可能致敏)。
环保:合成过程可能涉及光气法,需关注绿色工艺发展(如非光气法)。
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