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氨基甲酸酯法是将苯胺与氨基甲酸酯先制成苯胺基甲酸酯,再与硝基苯在硫酸存在下生成MDI的混合物,再经蒸馏得成品。
苯胺先与一氧化碳,乙醇和氧气反应生成苯胺基甲酸乙酯(EPC)。然后EPC与甲醛液进行浓缩生成双核甲撑二苯二氨基甲酸乙酯(MDV),产物再经热解生成MDI及乙醇,再循环进行羰基化反应。
MDI是4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)、含有一定比例纯MDI与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物(聚合MDI)以及纯MDI与聚合MDI的改性物的总称,是生产聚氨酯重要的原料,少量MDI应用于除聚氨酯外的其它方面。聚氨酯既有橡胶的弹性,又有塑料的强度和的加工性能,尤其是在隔热、隔音、耐磨、耐油、弹性等方面有其它合成材料无法比拟的优点,是继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS后第六大塑料(现已经ABS成为第五大塑料),已广泛应用于、航天、轻工、化工、石油、纺织、交通、汽车、医疗等领域,成为经济发展和人民生活不可缺少的新兴材料。
本品含有异氰酸酯基(-N=C=O),在合成树脂或涂料过程中,与涂料或树脂中的羟基起反应而固化。异氰酸是一种无机物,化学式为HNCO,有强烈乙酸气味的液体,与雷酸(H2O2N2C2)、正氰酸(HOCN)互为同分异构体。
多苯基甲烷多异氰酸酯(Polyphenylmethane polyisocyanate)实际上是MDI 的低聚体。国外习惯按早UCC 公司命名的商品名称,叫做PAPI,国内外许多厂家和生产者又称其为PMDI(Polymeric MDI,聚合MDI)或C-MDI (Crude MDI, 粗MDI)。因所含多苯基甲烷多异氰酸酯的缩合度不一样,除含有总量一半的纯MDI 外,还含有缩合度大于l 的多异氰酸酯。PMDI 的结构成份如下图所示:
游离胺与光气反应是MDI 重要的方法,反应前先将胺溶解在惰性溶剂内,于低温下连续地加入相同溶剂的过量光气,形成氨基甲酰氯和胺盐酸盐浆料,再加热至高温,并通入过量光气,直至获得清澈的溶液。此反应在约20%的溶液中进行,为减少副反应,光气过量50%以上。光气对人体毒性大,并具有杀伤力,为此中央对之控制极严,而且,光气法生产投资大,光气不便运输和贮存,产生的氯化氢严重腐蚀设备,生产要求苛刻,操作危险性大,设备检修不易。如今,人们都在积极开发替代光气的方法。
聚氨酯黑料可广泛应用于聚氨酯硬泡保温材料的制造; 还可用于房屋建筑绝热、防水、隔音、降噪。硬泡板材用于屋顶、天花板、墙板、地板。硬泡填充空心砖用于墙体,更适用于贮罐、管道绝热、油田及输油管、城镇集中供热、管道防腐保温。也用于冷藏车、空调车、绝热、易碎商品包装等。由于其特有的组成结构,在应用于泡沫制品时,具有较好的发泡流动性能,适合应用于对发泡原液流动性能要求严格的制品的制造。是形成聚氨酯硬泡的主要原料之一。
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