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01 多异氰酸酯


品牌号为 Lupranate T-80,其中 Lupranate T80-2 为高酸度 TDI 产品。
韩国 KFC 公司的 TDI-100,TDI 纯度≥99.7%,2,4-TDI≥98%,
2,6-TDI 含量≤2%,酸度(HCl) ≤0.002%,水解氯化物≤0.005%,氯
化物总量≤0.018%。
<0.07
<0.10
TDI 质量分数/% 99.5
99.7
99.5
99.5
2,4-质量分数/% 99.0/TX95.0 78.6~81.4
79.0~81.0 67.0~69.0
2,6-质量分数/% TX 型 ~5 18.6~21.4
19.0~21.0 31.0~33.0
色度(APHA)
<30/<40
19.5~22
11.5~14
3.5~7
1.22 251(101kPa),120(1.33 kPa),100(0.47 kPa) 1.33(20℃),2.7 (25℃),7.46(35℃),16.0(45℃)
蒸汽相对密度 闪点/℃ 爆炸极限(V/V)/% 蒸发热/(kJ/kg)
6(以空气相对密度为 1 计) 127(2,4-TDI 闭杯),132(开杯)
1 多异氰酸酯
多异氰酸酯是所有聚氨酯材料必不可少的原料之一,其种类比较 多,从原料工业化来源、经济性和产品物性等方面考虑,目前聚氨酯 工业中实际使用的多异氰酸酯原料以 TDI、MDI 和 PAPI 为主。其中 TDI 主要用于制造软质聚氨酯泡沫塑料、涂料、浇注型聚氨酯聚氨酯 弹性体、胶粘剂、铺装材料和塑胶跑道等,MDI 用于制造热塑性聚氨 酯弹性体、合成革树脂、鞋底树脂、单组分溶剂型胶粘剂等,PAPI 主要用于合成硬质聚氨酯泡沫塑料、胶粘剂等。还有一些脂肪族二异 氰酸酯如 HDI、IPDI 用于不黄变聚氨酯漆,特殊的芳香族二异氰酸酯 如 NDI 用于高性能聚氨酯弹性体等,三异氰酸酯用作聚氨酯及其它 树脂的交联剂等。本章将从二异氰酸酯单体、二异氰酸酯衍生物、三 异氰酸酯、PAPI 及改性 MDI、封闭型异氰酸酯等方面进行介绍。 1.1 二异氰酸酯单体 1.1.1 甲苯二异氰酸酯
2,4-质量分数/% NCO 质量分数/%
≥99.0 ≥48
80.5±1 ≥48
80.5±1 ≥48
约 80(NA) 48.3
凝固点/℃
约 22
约 14
约 14
NA
沸点(100 kPa)
约 250 约 250
约 250
NA
闪点/℃
约 130 约 130
约 130 132(COC 开杯)
粘度(25℃)/mPa s
40
50
80
色度(APHA) ≤
25
25
35
注:甘肃银光聚银化工股份有限公司质量标准与河北沧州大化 TDI 有限责
任公司优级品指标基本相同,色度≤15。
表 1-5 日本三井武田化学株式会社的 TDI 产品牌号及质量指标
牌号 Cosmonate
外观
TDI纯度或NCO含量 粘度(25℃)
/%
mPa·s
水解性氯 %
0.9%~9.5% 369(120℃),365(180℃)
比热容/[kJ/(kg·K)]
1.46(20℃),1.71(100℃)
折射率(20℃) NCO 质量分数/% 粘度(20℃)/mPa·s 自燃温度/℃
1.569 48.2 3.2 620
注:表中数据大部分来源于 BASF TDI handbook;TDI-65 的蒸汽压(25℃)
1
2,6-TDI 英 文 名 : 2,6-Toluene diisocyanate ; 1,3-Diisocyanato2-methylbenzene;2,6-Diisocyanatotoluene;等。
分子式C9H6N2O2,相对分子质量 174.15。 TDI(异构体混合物)的 CAS 编号 26471-62-5,2,4-TDI 的 CAS 编 号为 584-84-9,2,6-TDI 的 CAS 编号为 91-08-7。 结构式:
约3
约3
约3
3.1,1.74(50℃)
密度(25℃)/(g/mL) 约 1.22 约 1.22 约 1.22
1.22
注:Bayer MaterialScience 美国公司(Bayer Corporation)的 TDI-100 牌号为
Mondur TDS,TDI-80 牌号为 Mondur TD-80,TDI-65 牌号为 Mondur TD。Suprasec TDI 80/20 为 Huntsman Polyurethane 公司牌号,Huntsman 公司 TDI 80/20 另一个 牌号是 Rubinate TDI。
<15
15~40
<40
产地
法国
美国
法国
美、法
牌号及供应区域 Scuranate
TDI-80
Scuranate T80 Scuranate
T100/TX 欧洲 美洲、亚洲 欧洲
T65 美欧
注:TDI-80 亚洲销售指标与美国 1 型相同;2 型 TDI 和 T80P 为加酸的特殊
TDI,用于生产非泡沫聚氨酯,T80P 主要用于涂料。Scuranate TX 是特殊的
简称 TDI。 TDI 有 2,4-TDI 和 2,6-TDI 两种异构体,工业品以质量比 80∶20 的混合物(TDI-80 或称 TDI-80/20)为主,还有纯 2,4-TDI(又称 TDI-100) 和 TDI-65(2,4-TDI 和 2,6-TDI 两种异构体质量比 65∶35 的混合物)产 品。 英文名:Toluene diisocyanate;1,3-Diisocyanatomethyl benzene ; Isocyanic acid, methylphenylene ester ; Diisocyanatoluene ; Methyl-1,3-phenylene diisocyanate 等。 2,4-TDI 英 文 名 : 2,4-Toluene diisocyanate ; Toluene-2,4diisocyanate;2,4-Diisocyanato-1-methylbenzene;4-Methyl-m-phenylene diisocyanate ; Isocyanic acid, 4-methyl-m-phenylene ester ; 2,4-Diisocyanatotoluene;4-Methyl-1,3-phenylene diisocyanate;等。
图 1-2 2,4-TDI 的红外光谱图(来源:NIST Chemistry WebBook)
表 1-2 至表 1-6 为几个公司的 TDI 产品质量指标。
表 1-2 Lyondell 化学公司 Scuranate TDI 系列产品指标
项目
TDI-100
TDI-80
TDI-80
TDI-65
酸度/(mg/kg) (以 HCl 计)
表 1-4 河北沧州大化 TDI 有限责任公司 TDI 产品质量标准
指标名称
优级品
一级品
合格品
纯度/%

99.5
99.0
98.5
(2,4-/2,6-)异构比/%
80/20 (±1.0) 80/20 (±2.0) 80/20 (±2.0)
可水解氯/(mg/kg)

100
100
100
酸度(以 HCl 计) /(mg/kg) ≤
T100
T80
T80P
80/20
酸度/% 水解氯/%
≤0.004 ≤0.010
≤0.004 ≤0.010
0.013~0.018 1 型 0.002~0.004 2 型 0.007~0.011
0.015~0.020

色度(APHA)


≤15
TDI 质量分数/%
≥99.5 ≥99.5
≥99.5
≥99.7
T-80
无色透明液体 纯度 99.5%以上

≤0.01
T-65
透明液体
纯度 99.5%以上

0.01~0.013
T-100
透明液体
纯度 99.5%以上

0.01~0.013
T-21 TX-101
透明液体 茶褐色液体
纯度 99.5%以上 NCO 含量 45.8±0.5
— ≤20
≤0.01 ≤0.05
表 1-6 日本聚氨酯工业株式会社的 TDI 产品质量指标
物化性能:
常温下 TDI 为无色或淡黄色有特殊刺激性气味的透明液体,遇光
颜色变深。不溶于水,溶于丙酮、醋酸乙酯、甲苯和卤代烃等。TDI-80
在 10℃以下放置会产生白色结晶。TDI 的典型物性见表 1-1。
表 1-1 甲苯二异氰酸酯的典型物理性质
项目
TDI-100
TDI-80
TDI-65
凝固点/℃ 相对密度(20℃/4℃) 沸点/℃ 蒸汽压/Pa
TDI-80 饱和蒸汽浓度:20℃环境下约 13 ppm,25℃下约 26 ppm; TDI-65 的饱和蒸汽浓度在 25℃下约 33 ppm。体积分数与质量体积浓 度的换算关系:1 ppm=7.11 mg/m3,或 1 mg/m3 =0.14 ppm。
TDI 中 2,4-和 2,6-异构体的比例影响它的物性,如凝固点、粘度。 随着 2,4-异构体含量的的增加,TDI 产品的凝固点上升,见图 1-1。
为 3.3Pa。
2,4-TDI 的熔点(凝固点)约为 21℃,沸点 252~254℃,DSC 法测 定沸点为 249℃,相对密度(25℃) 1.214。2,6-TDI 的熔点(凝固点)约为 8℃~10.5℃,沸点 247~249℃,DSC 法测定沸点为 244℃,减压蒸 馏沸点 130℃/2.4kPa、96℃/200Pa,相对密度(20℃) 1.226。
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