HDI（Hexamethylene Diisocyanate，六亚甲基二异氰酸酯）是一种重要的有机化合物，化学式为 C₈H₁₂N₂O₂，属于二异氰酸酯类。以下是其化学结构、特性及应用的详细解析：

1. 化学结构

• 分子式：OCN-(CH₂)₆-NCO

• 结构特点：

  • 由6个亚甲基（-CH₂-）组成的直链脂肪烃，两端各连接一个异氰酸酯基团（-NCO）。

  • 对称结构，分子量为 168.19 g/mol。

• 异构体：HDI是脂肪族二异氰酸酯，与芳香族二异氰酸酯（如TDI、MDI）相比，其光稳定性更好（不易黄变）。

2. 物理化学特性

• 外观：无色至淡黄色液体，有刺激性气味。

• 沸点：约 255°C（常压）。

• 溶解性：易溶于有机溶剂（如丙酮、甲苯），难溶于水（遇水缓慢反应生成胺和CO₂）。

• 反应性：

  • -NCO基团高度活泼，可与含活泼氢的化合物（如醇、胺、水）发生加成聚合反应，形成聚氨酯（PU）或聚脲。

  • 需避光密封保存，防止与湿气接触。

3. 主要应用

HDI主要用于聚氨酯（PU）材料的合成，尤其在高端领域：

(1) 涂料与胶粘剂

• 汽车涂料：HDI的衍生物（如HDI三聚体、缩二脲）用作固化剂，提供高光泽、耐候性、抗黄变的涂层。

• 工业涂料：用于飞机、船舶、建筑等户外设施。

• 胶粘剂：增强柔韧性和耐化学性。

(2) 弹性体与密封剂

• 合成高性能PU弹性体，用于汽车部件、鞋底、密封圈等。

(3) 其他领域

• 纺织涂层：防水透气面料。

• 皮革处理：增强耐磨性。

4. 衍生物与改性

HDI常以衍生物形式使用，降低挥发毒性：

• HDI三聚体（如Desmodur N3300）：提高交联密度，用于高硬度涂料。

• HDI缩二脲（如Desmodur N75）：改善流平性和附着力。

5. 安全与环保

• 毒性：HDI蒸气刺激呼吸道和眼睛，长期接触可能致敏。

• 防护：操作时需佩戴防毒面具、护目镜和手套，确保通风。

• 环保替代：开发低游离HDI含量的预聚物或水性PU体系以减少危害。