Isoforooni diisotsüanaat (IPDI) CAS 4098-71-9

Isoforooni diisotsüanaat (IPDI), Keemiline valem C12H18N2O2, on aliitsükliline diisotsüanaat. IPDI on üks aktiivsemaid diisotsüanaatilisi tooteid tavalisel kasutamisel, stabiilse reaktsiooniga. Selle kahel isotsüanaadi rühmal on umbes kümme korda erinev reaktsiooniaktiivsus, mis soodustab erinevate eelpolümeeride valmistamist ja selle aururõhk on madal, muutes selle kasutamise ja kasutamise turvalisemaks. See on hüdroksüülprepolümeeri (st polüpropüleenist glükool) kõvenemisaine, mis on vajalik komposiitrahete polüuretaanliimimiseks. Seda kasutatakse laialdaselt plastides, liimides, farmaatsiatoodetes, vürtsides ja muudes tööstusharudes.

Isoforooni diisotsüanaat (IPDI)on alifaatiline diisotsüanaat, millel on molekulaarne valem C ₁₂ h ₁₈ n ₂ o ₂ ja molekulmass 222,3. Polüuretaanitööstuse põhiline toorainena on IPDI näidanud asendamatut väärtust katte, liimide, elastomeeride, komposiitmaterjalide jms valdkondades oma ainulaadse molekulaarse struktuuri ja suurepärase jõudluse tõttu.

IPDI molekulaarsed omadused ja reaktsioonimehhanism

 

1.1 Molekulaarstruktuuri eelised
IPDI molekulaarstruktuur sisaldab ühte isoforooni ja kahte isotsüanaatrühma (- nco), mille hulgas mõjutab primaarset NCO (- n=c=o) tsükloheksaanitsükli steerilise takistuse mõju ja- asendatud metüülrühma, mis on madalam reaktsiooniaktiivsus; Kuid väiksema steerilise takistuse tõttu on Zhong NCO reaktsioonivõime 1,3–2,5 korda suurem kui Bo NCO. See kahekordne aktiivse saidi omadus võimaldab polümeeri sünteesis molekulaarsete ahelate täpset kontrolli, näiteks lineaarsete või hargnenud polüuretaanide valmistamine, reguleerides reaktsioonitingimusi.

1.2 Reaktsiooni aktiivsuse võrdlus
Võrreldes aromaatsete diisotsüanaatidega nagu TDI ja MDI, on IPDI -l madalam reaktsiooni aktiivsus, oluliselt madalam aururõhk (0,0013 kPa, 25 kraadi) kui MDI (0,003KPa) ja suurem operatiivohutus.

 

Selle reaktsioonikiirus hüdroksüülrühmadega on 4-5-kordne HDI (heksametüleendiisotsüanaat), mis võib tootmistsüklit märkimisväärselt lühendada. Näiteks saab Polüuretaan elastomeeride valmistamisel IPDI süsteem lõpule viia 2 tunni jooksul 60 kraadi juures, samal ajal kui HDI -süsteem nõuab 8 tundi.

1.3 Iseühenduse reaktsiooni omadused
IPDI võib lämmastikukaitse ajal 30-50 kraadi alifaatilise karbamiidi diketani dimeeriks ise polümeriseerida ja seda reaktsiooni saab kiirendada selliste katalüsaatoritega nagu 4-dimetüülaminopüridiin. Dimeeride edasine polümerisatsioon võib moodustada multifunktsionaalseid aglomeeritud isotsüanaate, mida saab kasutada suure ristsideme tihedusega kattete valmistamiseks, mille pinna kuivamisaja vähenemine on 50% võrreldes traditsiooniliste süsteemidega.

Põhitaotlusalad ja tehnoloogilised läbimurded

 

2.1 Suure jõudlusega polüuretaanmaterjalid
2.1.1 Ilmastikukindel katmine
IPDI -põhised polüuretaankatted on suurepärase UV -vananemiskindlusega, kuna nende molekulides puudub benseenitsükli struktuur. Autotööstuse remondvärvi valdkonnas säilitavad IPDI ja akrüülviestri kopolümerisatsiooni teel valmistatud katted endiselt pärast 2000 tundi kestnud quV kiirendatud vananemiskatsete läike säilitamise määra üle 90%, ületades kaugelt 60% TDI -põhistest kattetest. Rahvusvahelise autoettevõtte rakenduste andmete kohaselt võivad IPDI kattekihti kasutavad mudelid pikendada kehakatte eluiga 10 aastani ja vähendada hoolduskulusid 40%.

2.1.2 Kandke vastupidavat elastomeeri
IPDI ja polüeetri polüooli reaktsioonil valmistatud polüuretaan elastomeeri kalda kõvadus on kuni 85A, tõmbetugevus 50MPa, rebenditugevus 120 kn/m ja kolm korda suurem kummi kulumiskindlus.

 

Tuuleturbiini labade valdkonnas kasutatakse IPDI -põhiseid elastomeerisid tera eesrindliku kaitsekihi jaoks, mis talub temperatuuri tsüklit -40 kraadi kuni 80 kraadi, parandavad liiva erosioonitakistust 50%ja pikendavad kasutussagedust 20 aastani.

2.1.3 Vees levinud polüuretaan
IPDI -ga vees leviv polüuretaan ülaosa kui kõvenemisagend<50g/L in the coating of wind turbine blades, which is 80% lower than fluorocarbon coatings. According to actual test data from a certain wind power enterprise, the IPDI water-based coating showed no bubbles after 960 hours of salt spray testing, maintained zero adhesion, and reduced overall cost by 35% compared to fluorocarbon systems.

 

2.2 Komposiitmaterjalid ja liimid
2.2.1 Tahke raketikütuse liim
IPDI kui komposiitroheliste polüuretaanliimide kõvenemisaine võib materjalide mehaanilisi omadusi märkimisväärselt parandada. Teatud kosmosetehnoloogiagrupi läbi viidud uuring näitab, et IPDI -ga kõvendatud raketikütuse kasutamine võib saavutada tõmbetugevuse kõikumise<10% and a fracture elongation retention rate of>85% temperatuurivahemikus -40 kraadi kuni +60 kraadi, vastates ülitäpsetele õhusõidukite nõuetele.

2.2.2 Struktuuriliim
IPDI ja polüestri polüooli valmistatud liimi nihketugevus on 35MPa ja paranenud temperatuuriresistentsus süsinikkiu komposiitmaterjalide sidumisel 180 kraadi. Teatud lennunduse tootmisettevõtte rakenduse kohaselt on IPDI liimi kasutavate tiibade komponentidel kaks korda suurem kui epoksüsüsteemi ja kaalu langus 15%.

 

2.3 Spetsiaalsed funktsionaalsed materjalid
2.3.1 optiline vanus
IPDI ja hüdroksüetüültmetakrülaadi kopolümerisatsiooni teel valmistatud optilise vaigu murdumisnäitaja on 1,58, ABBE arv 32 ja läbilaskvus 92%. Seda saab kasutada tipptasemel objektiivide tootmiseks. Teatud optilise ettevõtte tootetestimine näitab, et IPDI -l põhinevad läätsedel paraneb löögikindlus 50% võrreldes PC -läätsedega ja need on vähem kalduvad kollasusele.

2.3.2 Biomeditsiinilised materjalid
Meditsiiniline polüuretaan, mille on koostanudIsoforooni diisotsüanaat (IPDI)ja polükaprolaktoonil on vastavalt ISO 10993 standardile biosobivus ja seda saab kasutada selliste implantaatide jaoks nagu kunstlikud südameventiilid ja veresoonte stendid. Loomakatsed on näidanud, et IPDI-põhiste materjalide lagunemistsüklit saab in vivo juhtida 6–12 kuu jooksul ja põletikulist vastust ei ole.

Stabiilne toatemperatuuril ja rõhul, reageerib isoforooni diisotsüanaat aktiivse vesiniku sisaldavate ainetega, nagu vesi, fenool, alkohol, eeter, amiin, merkaptaan, karbamat, karbamaat jne

Reaktsioon aktiivse vesinikuga: see võib moodustada karbamiidi, aminohapete estrit jne. Koova karbamiidi reaktsiooni saab kasutada aminogrupi tuvastamiseks orgaanilises analüüsis või titteerida vastupidiselt isotsüanaadi sisaldust aminogrupiga.

IPDI võib olla happeline karbonüülühenditega - vesinikureaktsioon amiidi lõpetatud isotsüanaadi moodustamiseks, näiteks IPDI ja dimetüülmalonaat - saab blokeeritud isotsüanaati valmistada vesiniku reageerimisega 40 kraadi juures.

Ise polümerisatsioonireaktsioon: lämmastikukaitse ja normaalse rõhu korral 30-50 kraadi on moodustatud alifaatiline karbamiidi diketani dimer. Primaarkatalüsaatoriks võib olla 4-dimetüülaminopüridiin, 4-dietüülaminopüridiin, 4-pürrolidiin, 4-PIPERIDOPYRIDIIN ja 4 - (4-metüülpiperidinüül) püridiin. CO katalüsaator on epoksüühend, näiteks propüleenoksiid, etüleenoksiid, epoksütaan ja epoksükloropropaan.

IPDI trimer moodustatakse lämmastiku kaitse ja normaalse rõhu all 50–90 kraadi. Katalüsaatorit saab kasutada polükatina 46. induktsiooni ja steerilise takistuse mõju tõttu on kahe IPDI NCO reaktsioonivõime asümmeetrilise molekulaarstruktuuriga erinev. Kui üks - NCO reageerib, väheneb NCO järelejäänud reaktsiooni aktiivsus. Pärast trimmeri moodustumist tuleb lisada polümerisatsiooni inhibiitoreid nagu metüültlueenesulfonaat, fosforhape, atsülkloriid jne. Täieliku polümerisatsiooni ja kõvenemise vältimiseks.

Polümerisatsioon polümeeride moodustamiseks: IPDI saab otseselt polümeriseerida dietanoolamiiniga (DEA), moodustades polümeeriühendid ühes etapis, lisamata muid abireagereid. Veelgi enam, kuna DEA - NH ja - OH -rühmade aktiivne vesinik aktiivsus on erinevad, moodustavad reaktsiooni tulemused hüperharutatud polümeerid. See võib reageerida ka polüamiidiga, moodustades asendatud UREA -sid, mis on kiirem kui reaktsioon polüoolidega, ja aktiveerimisperiood on üldiselt väga lühike. Kui see reageerib veega, toodab NCO funktsionaalse rühma hüdrolüüs CO2 ja amiini ning vabanenud amiin reageerib automaatselt liigse isotsüanaadiga, et tekitada karbamiid ja ristiühendus. Sellise reaktsiooni saab teha üheks komponendisüsteemiks, kuid niiskust tuleb ladustamise ajal ära hoida.

Isoforooni diisotsüanaat (IPDI)Ühendeid looduses ei eksisteeri. Varaseima isotsüanaadi ühendi valmistas Briti keemik Wurtz 1849. aastal alküülsulfaadi ja kaaliumsüanaadi kahekordse lagunemise reaktsiooni kaudu.

Kuum tags: Isoforoon Diisocyanate (IPDI) CAS 4098-71-9, tarnijad, tootjad, tehas, hulgimüük, ost, hind, maht, müügiks