Isophoron diisocianat (IPDI), Kemična formula C12H18N2O2, je aliciklični diizocianat. IPDI je eden najbolj aktivnih diizocianatnih izdelkov v skupni uporabi, s stabilno reakcijo. Njegovi dve skupini izocianata imata približno desetkrat različne reakcijske aktivnosti, ki vodijo k pripravi različnih pretolimerov, njen parni tlak pa je nizek, zaradi česar je varnejši za uporabo in delovanje. To je sušenje hidroksilnega predolimera (tj. Polipropilen glikol), potrebnega za poliuretansko lepilo kompozitnega pogona. Široko se uporablja v plastiki, lepilih, farmacevtskih smeri, začimbah in drugih panogah.
|
Kemična formula |
C12H18N2O2 |
|
Natančna masa |
222 |
|
Molekularna teža |
222 |
|
m/z |
222 (100.0%), 223 (13.0%) |
|
Elementarna analiza |
C, 64.84; H, 8.16; N, 12.60; O, 14.39 |
|
|
|
Isophoron diisocianat (IPDI)je alifatski diizocianat z molekularno formulo C ₁₂ h ₁₈ n ₂ o ₂ in molekulsko maso 222,3. Kot jedrna surovina poliuretanske industrije je IPDI pokazala nenadomestljivo vrednost na poljih premazov, lepil, elastomerov, kompozitnih materialov itd. Zaradi svoje edinstvene molekularne strukture in odličnih zmogljivosti.
1.1 Prednosti molekularne strukture
Molekularna struktura IPDI vsebuje en izoforonski obroč in dve izocianatni skupini (- NCO), med katerimi na primarni NCO (- N= C=o) vpliva stericni učinek ovire cikloheksanske obroče in substituirano metilsko skupino; Vendar je zaradi manjše stericne ovire reaktivnost Zhong NCO 1,3-2,5-krat večja od Bo NCO. Ta dvojno aktivno mesto omogoča natančen nadzor molekulskih verig v sintezi polimera, kot je priprava linearnih ali razvejanih poliuretanov s prilagajanjem reakcijskih pogojev.
1.2 Primerjava reakcijske aktivnosti
V primerjavi z aromatičnimi diizocijanati, kot sta TDI in MDI, ima IPDI nižjo reakcijsko aktivnost, znatno nižji parni tlak (0,0013KPA, 25 stopinj) kot MDI (0,003KPA) in večjo operativno varnost.
Njegova reakcijska hitrost s hidroksilnimi skupinami je 4-5-krat večja od HDI (heksametilen diizocianat), ki lahko znatno skrajša proizvodni cikel. Na primer, pri pripravi poliuretanskih elastomerov lahko sistem IPDI dokonča utrjevanje v 2 urah pri 60 stopinjah, medtem ko sistem HDI zahteva 8 ur.
1.3 Značilnosti reakcije samooskrbe
IPDI se lahko samo polimerizira v dimeru alifatskega sečnina diketona pri 30-50 stopinjah pri zaščito z dušikom in to reakcijo lahko pospešimo s katalizatorji, kot je 4-dimetilaminopiridin. Nadaljnja polimerizacija dimerjev lahko tvori večnamenske aglomerirane izocianate, ki jih lahko uporabimo za pripravo visokih javnih prevlek s križnimi vezmi s 50 -odstotno zmanjšanje časa sušenja površine v primerjavi s tradicionalnimi sistemi.
2.1 visoko zmogljivosti poliuretanskih materialov
2.1.1 Vremensko odporna prevleka
Poliuretanski premazi na osnovi IPDI imajo odlično odpornost na UV -staranje zaradi odsotnosti strukture benzenskega obroča v svojih molekulah. Na področju avtomobilskih popravil barve, premazi, pridobljeni s kopolimerizacijo IPDI in akrilnega estra, še vedno ohranjajo stopnjo zadrževanja sijaja nad 90% po 2000 urah pospešenega testiranja staranja QuV, kar je daleč presegalo 60% premazov na osnovi TDI. Glede na podatke o aplikacijah mednarodnega avtomobilskega podjetja lahko modeli, ki uporabljajo prevleko IPDI, podaljšajo življenjsko dobo telesne prevleke na 10 let in zmanjšajo stroške vzdrževanja za 40%.
2.1.2 Elastomer, odporen proti obrabi
Poliuretanski elastomer, pripravljen z reakcijo IPDI in polieter poliola, ima trdoto obale do 85A, natezno trdnost 50MPa, trdnost solze 120kN/m in odpornost proti obrabi trikrat večji od naravnega guma.
Na področju rezil vetrne turbine se za zaščitno plast rezila vodijo elastomeri na osnovi IPDI, ki lahko zdrži temperaturno kolesarjenje od -40 do 80 stopinj, izboljša odpornost na erozijo peska za 50%in podaljša življenjsko dobo storitve na 20 let.
2.1.3 Poliuretan
Poliuretanski zgornji plašč z vodnim prevozom z IPDI kot zdravilnim sredstvom doseže emisije HOS<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 Kompozitni materiali in lepila
2.2.1 Trdno lepilo pogonskega goriva
IPDI kot sredstvo za ozdravitev poliuretanskih lepil v kompozitnih pogonskih gorivih lahko znatno izboljša mehanske lastnosti materialov. Študija, ki jo je izvedla določena skupina vesoljske tehnologije<10% and a fracture elongation retention rate of>85% v temperaturnem območju od -40 stopinj do +60 stopinj, ki izpolnjujejo zahteve visoko natančnih zrakoplovov.
2.2.2 Strukturno lepilo
Lepilo, ki ga pripravita IPDI in poliestrski poliol, ima strižno trdnost 35MPA in izboljšano temperaturno odpornost na 180 stopinj pri vezavi kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken. Glede na aplikacijo določenega podjetja za proizvodnjo letalstva imajo komponente kril, ki uporabljajo lepilo IPDI, življenjsko dobo utrujenosti dvakrat več kot pri epoksi sistemih in zmanjšanje teže za 15%.
2.3 Posebni funkcionalni materiali
2.3.1 Optična smola
Optična smola, pripravljena s kopolimerizacijo IPDI in hidroksietil metakrilata, ima refrakcijski indeks 1,58, opadno število 32 in prepustnost 92%. Uporablja se lahko za proizvodnjo višjega cenovnega razreda. Testiranje izdelkov s strani določenega optičnega podjetja kaže, da se leče, ki temeljijo na IPDI, 50 -odstotno izboljšanje odpornosti na udarce v primerjavi z objektivi PC in so manj nagnjene k porumenenju.
2.3.2 Biomedicinski materiali
Medicinski poliuretan, ki ga je pripravilIsophoron diisocianat (IPDI)in polikaprolakton ima biokompatibilnost v skladu s standardom ISO 10993 in se lahko uporablja za vsadke, kot so umetni srčni zaklopke in žilni stenti. Poskusi na živalih so pokazali, da je cikel razgradnje materialov na osnovi IPDI in vivo nadzorovati v 6-12 mesecih in ni vnetnega odziva.
Stabilen pri sobni temperaturi in tlaku, izoforonski diizocianat reagira s snovmi, ki vsebujejo aktivni vodik, kot so voda, fenol, alkohol, eter, amin, merkaptan, karbamat, sečnina itd.
Reakcija z aktivnim vodikom: lahko tvori sečnino, aminokislinski ester itd. Reakcija tvorbe sečnine se lahko uporabi za identifikacijo amino skupine v organski analizi ali obratno titrira vsebnost izocianata z amino skupino.
IPDI je lahko kisla z karbonilnimi spojinami - vodikove reakcije, da tvori amidno končni izocianat, kot sta IPDI in dimetil malonat - blokirani izocianat lahko pripravimo z reakcijo vodika pri 40 stopinjah.
Self polimerizacijska reakcija: Pod zaščito z dušikom in normalnim tlakom 30-50 stopinj nastane alifatski dimeton sečnina diketona. Primarni katalizator je lahko 4-dimetilaminopiridin, 4-dietilaminopiridin, 4-pirolidin, 4-piperidopiridin in 4 - (4-metilpiperidinil) piridin. CO katalizator je epoksidna spojina, kot so propilen oksid, etilen oksid, epoksi butan in epoksi kloropropan.
Trimer IPDI se oblikuje pod zaščito dušika in normalnim tlakom 50-90 stopinj. Katalizator se lahko uporablja kot polikat 46. Zaradi učinka indukcije in stericne ovire je reaktivnost dveh NCO IPDI z asimetrično molekularno strukturo drugačna. Ko reagira en NCO, se reakcijska aktivnost preostalega - NCO zmanjša. Po tvorbi trimera je treba inhibitorji polimerizacije, kot so metil toluenesulfonat, fosforna kislina, acil klorid itd., Da se izognete popolni polimerizaciji in strjevanju.
Polimerizacija za tvorbo polimerov: IPDI lahko neposredno polimerizira z dietanolaminom (DEA), da v enem koraku tvori polimerne spojine, ne da bi dodali druge pomožne reagente. Poleg tega, ker so aktivne vodikove aktivnosti skupin - NH in - OH v DEA drugačne, bodo rezultati reakcije tvorili hiperbraširane polimere. Prav tako lahko reagira s poliamidom, da tvori substituirane sečnine, ki je hitrejša od reakcije s polioli, in obdobje aktivacije je na splošno zelo kratko. Če reagira z vodo, bo hidroliza funkcionalne skupine NCO proizvedla CO2 in amin, sproščeni amin pa bo samodejno reagiral s presežkom izocianatom, da ustvari sečnino in navzkrižno povezavo. Tovrstno reakcijo je mogoče narediti v en sam sestavni sistem, vendar je treba med skladiščenjem preprečiti vlago.
Isophoron diisocianat (IPDI)Spojine v naravi ne obstajajo. Najstarejšo izocianatno spojino je pripravil britanski kemik Wurtz leta 1849 z dvojno razgradnjo reakcije alkil sulfata in kalijevega cianata.
Nato je leta 1850 ameriški kemik Hofmann s pomočjo benzamida naredil fenil izocianat.
Leta 1884 je profesor Hentschel iz Nemčije in drugi sintetiziral izocianatne spojine z reakcijo amina ali aminske soli z acil kloridom. Ta reakcija je postavila teoretični temelj za industrijsko proizvodnjo izocianatnih spojin.
V štiridesetih in petdesetih letih prejšnjega stoletja je bil za pripravo ADI uporabljen predvsem postopek fosgenacije fosgenacije v postopku fotogasifikacije tekočine. ADI se nanaša na alifatske in aliciklične diizocianate. Glavne sorte vključujejo HDI, IPDI in H12MDI. Poleg tega vključuje tudi tetrametil dimetil benzen diisocianat (TMXDI), trimetilheksametilen diizocianat (TMDI), fenilen dimetil diizocianat (XDL) metilcikloheksana diisocianata, itd.
Leta 1960 je nemško podjetje Hurst razvilo novo vrsto izocianata, imenovanega Isophoron Diisocianate.
Leta 1989 je Bayer Company prvič uvedlo tehnologijo priprave ADI z visokotemperaturno plinsko fazno metodo, nato pa je metoda uplinjanja fotografij plinske faze postopoma postala glavna tehnologija priprave ADI.
Ko je Kitajska v poznih petdesetih letih začela razvijati poliuretanske smole, je začela vzpostaviti stik z uporabo in proizvodnji isocianatnih spojin.
Priljubljena oznake: Isophoron Diisocyanate (IPDI) CAS 4098-71-9, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, veleprodajna, nakup, cena, razsuti