异氰酸酯是聚氨酯(PU)制作的原料之一,常见的异氰酸酯有TDI、MDI、PAPI三种。
甲苯二异氰酸酯(TDI)有两种同分异构体,分别是2,4-TDI和2,6-TDI,市场上的工业品一般是T-100、T-80和T-65。理论上TDI 的NCO含量为48.234%,工业上陶氏化学(DOW)的NCO含量为48.2%,拜耳(Bayer)的NCO含量≥48%。其次,TDI的异构比、酸度、色度和水解氯也是关键指标,根据国家军用标准GJB2614-1996《甲苯二异氰酸酯》,酸度(以HCl计)≤0.04%,色度(APHA)≤50,水解氯≤0.01%。
T-100指的是98%以上的2,4-TDI,可用于合成特殊的预聚体,主要用于浇筑型的聚氨酯弹性体和聚氨酯涂料;T-80指的是80%的2,4-TDI和20%的2,6-TDI的混合物,主要用于聚氨酯软泡、弹性体、涂料和胶黏剂,是TDI系列产品中运用最广泛的,使用量最大的。T-65指的是65%的2,4-TDI和35%的2,6-TDI的混合物,主要用于高承载和高回弹软泡。
2,4-TDI和2,6-TDI反应活性相差较大,2,4-TDI的反应活性是2,6-TDI的数倍,因为2,4-TDI的4号位-NCO基团离-CH3较远,几乎没有位阻效应,而2,6-TDI的两个-NCO基团位于-CH3两侧,位阻效应明显。其次,2,4-TDI 中4号位的-NCO基团反应活性比2号位的要大,同样也是受位阻效应影响。
TDI为无色(淡黄色)透明液体,长期见光可黄变,有刺激性气味,其凝固点和2,4-TDI和2,6-TDI比例有关,熔点是分子间作用力在起作用,2,6-TDI分子结构更为对称,分子间作用力较2,4-TDI更低,2,4-TDI比例越高,凝固点越高。TDI-100的凝固点为20℃,TDI-80凝固点为13℃,TDI-65的凝固点为5℃。因此在北方地区,TDI要进行保温处理,以防止凝固。
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