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美国孟山都公司已发表了专利。采用胺、二氧化碳和脱水剂等非光气法生产TDI和MDI。反应在近乎常压和较低的压力下先生成氨基甲酸酯,再用五氧化二磷和三乙胺做脱水剂脱水生成异氰酸酯。从整个反应来看,今后的主导方向是催化羰基合成氨基甲酸酯后再热解成MDI。据报道,德国BASF公司在比利时和美国建有氨基甲酸酯法的工业生产装置。朝日公司报导的数据显示,非光气法较光气法生产成本降低20%。
MDI和TDI互为替代品,都是生产聚氨酯的原料。MDI的价格略低一些, 且毒性比TDI低,但是在生产泡沫时密度比TDI体系大,MDI形成的聚氨酯产品的模塑性相对较好。
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。
在聚氨酯硬酯泡沫原料体系中,异氰酸酯组份俗称聚氨酯黑料;它为含有一定量较高官能度的异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的混合物,官能度约为2.6~2.7,室温下为深棕色液体,粘度比聚氨酯白料(组合聚醚)大。聚氨酯黑料与白料按比例搅拌混合后发生聚合反应,生成具有立闭孔结构的聚氨酯硬质泡沫塑料,是一种理想的有机质低温隔热材料,具有导热系数小,节能防震,适应性强的特点。既可预制成型,也可现场喷涂式浇注成型。广泛应用于炼油厂、化工厂、乙烯化工、冷库、单制冷中央空调、冰箱和建筑业保温隔热。随着国家在建筑节能领域的推广,聚氨脂发泡保温体系以其良好的保温性能和施工迅速,性能可靠等特点已在国内保温领域大规模应用。
多苯基多亚甲基多异氰酸酯,简称PAPI,或称粗MDI。PAPI实际上是由50%MDI与50%官能度大于2以上的多异氰酸酯组成的混合物。升温时能发生自聚作用。溶于氯苯、邻二氯苯、甲苯等。
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。
聚氨酯黑料外墙保温喷涂时要注意几点:
1、喷涂外表如果是没有处置的玻璃、塑料、润滑陶瓷、金属、橡胶等资料时不能施工,喷涂外表有渗水、尘埃、油污等状况时制止施工。
2、喷枪头距工作面的间隔应根据喷涂设备的压力进行调整,不宜1.5m,喷涂时喷枪头移动的速度要均匀。
3、喷涂施工时的环境温度宜为10~40℃,风速应不大于5m,相对湿度应小于80%,雨天不该施工。
4、喷涂设备AB料的温度通常状况下请设定在45~55度之间,管道温度应比质料温度低5度左右,压力值设定在1200~1500之间。喷涂后的聚氨酯黑料硬泡保温层应充沛熟化48h~72h后,再进行下道工序施工。
5、喷涂后的聚氨酯黑料硬泡保温层外表平整度答应误差不大于6mm。
6、喷涂施工工作时,门窗洞口及下风口宜做遮盖,防止泡沫飞溅污染环境 。
7、喷涂后在进行下道工序施工之前,聚氨酯硬泡保温层应防止雨淋,遭受雨淋的应完全晒干后方可进行下道工序施工。
8、黑料对水分灵敏,对人体有害,需注意贮存和施工安全。
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