Methylendifenyldiisokyanát - Methylene diphenyl diisocyanate

4,4'-methylendifenyldiisokyanát
4,4'-methylendifenyldiisokyanát
Methylen-difenyl-diisokyanát-3D-vdW.png
Jména
Preferovaný název IUPAC
1,1'-methylenbis (4-isokyanatobenzen)
Ostatní jména
  • Bis (4-isokyanatofenyl) methan
  • L-Isocyanato-4 - [(4-isokyanatophenyl) methyl] benzen
  • 4,4'-methylendifenyldiisokyanát
  • 4,4'-difenylmethan-diisokyanát
  • Bayer Desmodur 44
  • Methylenbis (4-fenylisokyanát)
  • Čistý MDI
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
Informační karta ECHA100.002.697 Upravte to na Wikidata
Číslo RTECS
  • NQ9350000
UNII
Vlastnosti
C15H10N2Ó2
Molární hmotnost250.25 g / mol
VzhledBílá nebo světle žlutá pevná látka
Hustota1.230 g / cm3, pevný
Bod tání 40 ° C (104 ° F; 313 K)
Bod varu 314 ° C (597 ° F; 587 K)
Reaguje
Tlak páry0.000005 mmHg (20 ° C)[1]
Nebezpečí
Škodlivé (Xn)
R-věty (zastaralý)R20, R36 / 37/38, R42 / 43
S-věty (zastaralý)(S1 / 2), S23, S36 / 37, S45
Bod vzplanutí212–214 ° C (Cleveland open cup)
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
2200 mg / kg (myš, orální)[2]
31 690 mg / kg (potkan, orální)[2]
  • 369 mg / m3 (krysa, 4 hr)
  • 380 mg / m3 (krysa, 4 hr)
  • 178 mg / m3 (krysa)[2]
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví):
PEL (Dovolený)
C 0,2 mg / m3 (0,02 ppm)[1]
REL (Doporučeno)
TWA 0,05 mg / m3 (0.005 ppm) C 0,2 mg / m3 (0.020 ppm) [10 minut][1]
IDLH (Okamžité nebezpečí)
75 mg / m3[1]
Související sloučeniny
Příbuzný Izokyanáty
Související sloučeniny
Polyuretan
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Methylendifenyldiisokyanát, nejčastěji zkráceně MDI, je aromatický diisokyanát. Tři izomery jsou běžné a liší se polohami isokyanátových skupin kolem kruhů: 2,2'-MDI, 2,4'-MDI a 4,4'-MDI. Nejčastěji se používá 4,4 'izomer, který je také známý jako 4,4'-difenylmethan-diisokyanát.[3] Tento izomer je také známý jako Čistý MDI. MDI reaguje s polyoly při výrobě polyuretan. Jedná se o nejvíce vyráběný diisokyanát, který v roce 2000 představoval 61,3% globálního trhu.[4]

Výroba

Celková světová produkce MDI a polymerních MDI je více než 7,5 milionu tun ročně (v roce 2017).

Od roku 2019 byl největším producentem Chemická skupina Wanhua.[5] Dalšími významnými producenty jsou Covestro,[6] BASF, Dow, Lovec, Tosoh, Kumho Mitsui Chemicals. Všichni významní producenti MDI jsou členy Mezinárodního institutu isokyanátů, jehož cílem je podpora bezpečného zacházení s MDI a TDI na pracovišti, v komunitě a prostředí.

Prvním krokem výroby MDI je reakce anilin a formaldehyd, za použití kyseliny chlorovodíkové jako katalyzátoru k výrobě směsi prekurzorů diaminu a jejich odpovídajících polyaminů:

Syntéza 4,4'-diaminodifenylmethanu sv

Poté se na tyto diaminy působí fosgen za vzniku směsi isokyanátů, přičemž poměr izomerů je určen izomerním složením diaminu.

Syntéza methylendifenyldiisokyanátu.svg

Destilací směsi se získá směs oligomerních polyisokyanátů, známých jako polymerní MDIa směs MDI izomerů, která má nízký obsah 2,4 'izomeru. Další čištění vyžaduje frakcionace směsi izomerů MDI.[7]

Reaktivita isokyanátové skupiny

Pozice isokyanátových skupin ovlivňují jejich reaktivitu. Ve 4,4'-MDI jsou dvě isokyanátové skupiny ekvivalentní, ale v 2,4'-MDI vykazují tyto dvě skupiny velmi odlišné reaktivity. Skupina v poloze 4 je přibližně čtyřikrát reaktivnější než skupina v poloze 2 kvůli sterické zábraně.[4]

MDI izomery a polymer

Aplikace

Hlavní aplikací 4,4'-MDI je výroba tuhých polyuretan.[8] Tyto tuhé polyuretanové pěny mají dobrou tepelnou odolnost izolátory a používá se téměř ve všech mrazácích a ledničky po celém světě, stejně jako budovy. Typickými použitými polyoly jsou polyethylen adipát (A polyester ) a poly (tetramethylen ether) glykol (A polyether ).

4,4'-MDI se také používá jako průmyslové pevnostní lepidlo, které je k dispozici konečným spotřebitelům jako různé vysoce pevné balené lepicí přípravky.[9]

Bezpečnost

MDI je nejméně nebezpečný z běžně dostupných isokyanátů, ale není neškodný.[10] Jeho velmi nízký tlak par snižuje jeho rizika během manipulace ve srovnání s jinými hlavními isokyanáty (TDI, HDI ). Stejně jako ostatní isokyanáty je však alergenem a senzibilizátorem. Osoby, u nichž se zvyšuje citlivost na izokyanáty, mohou mít nebezpečné systémové reakce na extrémně malé expozice, včetně selhání dýchání. Manipulace s MDI vyžaduje přísné technické kontroly a osobní ochranné prostředky.[11] Ve srovnání s ostatními organické kyanatany „MDI má relativně nízkou toxicitu pro člověka. Je to potenciálně prudce reaktivní materiál vůči vodě a dalším nukleofily.

Reference

  1. ^ A b C d NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0413". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  2. ^ A b C "Methylenbisfenylisokyanát". Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  3. ^ Pubchem. "4,4'-Difenylmethan diisokyanát | C15H10N2O2 - PubChem". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2017-06-25.
  4. ^ A b Randall, D .; Lee, S. (2003). Kniha Polyurethanes. New York: Wiley. ISBN  978-0-470-85041-1.
  5. ^ Tullo, Alexander H. (29. července 2019). „C&EN Global 50 nejlepších chemických společností roku 2018“. Chemické a technické novinky. Sv. 97 č. 30. Citováno 15. ledna 2020.
  6. ^ Gal, J. (2012-02-20). „Na záchranu“. ICIS Chemical Business. Archivovány od originál dne 2012-03-26. Citováno 2020-01-15.
  7. ^ Šest, C .; Richter, F. "Isocyanates, Organic". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a14_611.
  8. ^ Boustead, I. (2005). „Polyuretanová tuhá pěna“ (PDF). Ekologické profily evropského plastikářského průmyslu. Brusel: PlasticsEurope. Archivovány od originál (PDF) dne 25. 09. 2013.
  9. ^ US patent 6884904 Smith, A. K .; Goddard, R. J .; Paulsen, E. J. L., „Polyurethanový prepolymer na bázi MDI s nízkým obsahem monomerního MDI“, vydaný 26. 4. 2005 
  10. ^ Allport, D. C .; Gilbert, D. S .; Outterside, S. M., eds. (2003). MDI a TDI: Bezpečnost, zdraví a životní prostředí: Kniha zdrojů a praktický průvodce. Wiley. ISBN  978-0-471-95812-3.
  11. ^ Almaguer, D .; et al. (Září 2006). „Prevence astmatu a úmrtí z expozice MDI během nástřiku na ložnou plochu nákladního automobilu a související aplikace“ (PDF). Upozornění NIOSH. Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci. Publikace DHHS (NIOSH) č. 2006–149. Citováno 2012-08-14.

externí odkazy