Isophorone diisocianat (IPDI) CAS 4098-71-9

Isophorone diisocianat (IPDI), Formula chimică C12H18N2O2, este un diizocianat aliciclic. IPDI este unul dintre cele mai active produse diisocianate în uz comun, cu reacție stabilă. Cele două grupuri de izocianat ale sale au de aproximativ zece ori activități de reacție diferite, care sunt propice prepararii diverșilor prepolimeri, iar presiunea sa de vapori este scăzută, ceea ce face mai sigur de utilizat și de funcționare. Este agentul de întărire al prepolimerului hidroxil (adică polipropilen glicol) necesar pentru adezivul poliuretan al propulsorului compozit. Este utilizat pe scară largă în materiale plastice, adezivi, produse farmaceutice, condimente și alte industrii.

Isophorone diisocianat (IPDI)este un diizocianat alifatic cu formula moleculară c ₁₂ h ₁₈ n ₂ o ₂ și o greutate moleculară de 222,3. Ca materie primă principală a industriei poliuretanice, IPDI a demonstrat o valoare de neînlocuit în câmpurile acoperirilor, adezivilor, elastomerilor, materialelor compozite, etc., datorită structurii sale moleculare unice și a performanței excelente.

Caracteristicile moleculare și mecanismul de reacție al IPDI

 

1.1 Avantajele structurii moleculare
Structura moleculară a IPDI conține un inel de izoforonă și două grupuri de izocianat (- NCO), printre care NCO primar (- n=C=O) este afectată de efectul de împiedicare sterică a inelului ciclohexan și- grupului metil substituit, rezultând o activitate de reacție inferioară; Cu toate acestea, datorită piediciului său steric mai mic, reactivitatea Zhong NCO este de 1,3-2,5 ori mai mare decât cea a Bo NCO. Această caracteristică a sitului activ dublă permite controlul precis al lanțurilor moleculare în sinteza polimerului, cum ar fi pregătirea poliuretanilor liniari sau ramificați prin reglarea condițiilor de reacție.

1.2 Comparația activității de reacție
În comparație cu diisocianatele aromatice, cum ar fi TDI și MDI, IPDI are o activitate de reacție mai mică, o presiune semnificativ mai scăzută de vapori (0,0013kPa, 25 grade) decât MDI (0,003kPa) și o siguranță operațională mai mare.

 

Rata sa de reacție cu grupări hidroxil este de 4-5 ori mai mare decât cea a HDI (hexametilen diisocianat), care poate scurta semnificativ ciclul de producție. De exemplu, în pregătirea elastomerilor poliuretanici, sistemul IPDI poate finaliza întărirea în 2 ore la 60 de grade, în timp ce sistemul HDI necesită 8 ore.

1.3 Caracteristici de reacție de autogregație
IPDI se poate auto-polimeriza în user de uree alifatică la 30-50 grade sub protecția cu azot, iar această reacție poate fi accelerată de catalizatori precum 4-dimetilaminopiridină. Polimerizarea ulterioară a dimerilor poate forma izocianate aglomerate multifuncționale, care pot fi utilizate pentru a pregăti acoperiri cu densitate de reticulare ridicată, cu o reducere de 50% a timpului de uscare a suprafeței în comparație cu sistemele tradiționale.

Zone de aplicare de bază și descoperiri tehnologice

 

2.1 Materiale poliuretanice de înaltă performanță
2.1.1 Acoperirea rezistentă la vreme
Acoperirile de poliuretan pe bază de IPDI au o rezistență excelentă la îmbătrânire a UV, datorită absenței structurii inelului benzenului în moleculele lor. În domeniul vopselei de reparații auto, acoperirile preparate prin copolimerizarea IPDI și ester acrilic mențin în continuare o rată de retenție a luciului de peste 90% după 2000 de ore de testare a îmbătrânirii accelerate de quV, depășind cu mult 60% din acoperirile pe bază de TDI. Conform datelor aplicației de la o companie auto internațională, modelele care utilizează acoperirea IPDI pot prelungi durata de viață a acoperirii corpului la 10 ani și pot reduce costurile de întreținere cu 40%.

2.1.2 Elastomer rezistent la uzură
Elastomerul de poliuretan preparat prin reacția IPDI și polieter poliol are o duritate a țărmului de până la 85A, o rezistență la tracțiune de 50MPa, o rezistență la lacrimă de 120kn/m și o rezistență la uzură de trei ori mai mare decât din cauciuc natural.

 

În domeniul lamelor turbinei eoliene, elastomerii pe bază de IPDI sunt folosiți pentru stratul de protecție cu margini de vârf, care poate rezista la ciclism de temperatură de la -40 de grade la 80 de grade, să îmbunătățească rezistența la eroziunea nisipului cu 50%și să prelungească durata de viață la 20 de ani.

2.1.3 Polyuretanul cu apă
Coatul de poliuretan cu apă cu IPDI ca agent de întărire realizează emisii de COV<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 Materiale și adezivi compuși
2.2.1 adeziv cu propulsor solid
IPDI, ca agent de întărire pentru adezivii poliuretanici în propulsori compoziți, poate îmbunătăți semnificativ proprietățile mecanice ale materialelor. Un studiu realizat de un anumit grup de tehnologie aerospațială arată că utilizarea propulsorului vindecat IPDI poate obține o fluctuație de rezistență la tracțiune a<10% and a fracture elongation retention rate of>85% în intervalul de temperatură de -40 grad până la gradul +60, îndeplinind cerințele aeronavelor de înaltă precizie.

2.2.2 Adeziv structural
Adezivul preparat de IPDI și poliester poliol are o rezistență la forfecare de 35MPa și o rezistență îmbunătățită la temperatură la 180 de grade în legarea materialelor compozite din fibră de carbon. Conform unei aplicații a unei anumite întreprinderi de fabricație a aviației, componentele aripilor folosind adezivul IPDI au o viață de oboseală de două ori mai mare decât a sistemelor epoxidice și o reducere a greutății de 15%.

 

2.3 Materiale funcționale speciale
2.3.1 Rășină optică
Rășina optică preparată prin copolimerizarea IPDI și hidroxietil metacrilat are un indice de refracție de 1,58, un număr de Abbe de 32 și o transmisie de 92%. Poate fi utilizat pentru fabricarea lentilelor de înaltă calitate. Testarea produsului de către o anumită companie optică arată că lentilele bazate pe IPDI au o îmbunătățire de 50% a rezistenței la impact în comparație cu lentilele PC și sunt mai puțin predispuse la îngălbește.

2.3.2 Materiale biomedicale
Poliuretanul medical pregătit deIsophorone diisocianat (IPDI)iar policaprolactona are biocompatibilitate în conformitate cu standardul ISO 10993 și poate fi utilizat pentru implanturi precum valve cardiace artificiale și stenturi vasculare. Experimentele pe animale au arătat că ciclul de degradare a materialelor pe bază de IPDI in vivo poate fi controlat în 6-12 luni și nu există un răspuns inflamator.

Stabil la temperatura și presiunea camerei, izoforonul diisocianat reacționează cu substanțe care conțin hidrogen activ, cum ar fi apă, fenol, alcool, eter, amină, mercaptan, carbamat, uree, etc.

Reacția cu hidrogen activ: poate forma uree, ester de aminoacizi, etc. Reacția de formare a ureei poate fi utilizată pentru a identifica grupul amino în analiza organică sau pentru a titra invers conținutul de izocianat cu grupul amino.

IPDI poate fi acid cu compuși carbonili - reacție de hidrogen pentru a forma izocianat de amidă terminată, cum ar fi IPDI și dimetil malonat - izocianatul blocat poate fi preparat prin reacția de hidrogen la 40 de grade.

Reacția de polimerizare de auto-polimerizare: sub protecție împotriva azotului și presiune normală de 30-50 de grade, se formează dimer alifatic de uree diketone. Catalizatorul primar poate fi 4-dimetilaminopiridină, 4-dietilaminopiridină, 4-pirolidină, 4-piperidopiridină și 4 - (4-metilpiperidinil) piridină. Catalizatorul CO este un compus epoxidic, cum ar fi oxidul de propilen, oxidul de etilen, butan epoxid și cloropropan epoxidic.

Trimerul IPDI este format sub protecție împotriva azotului și presiune normală de 50-90 grade. Catalizatorul poate fi utilizat ca Polycat 46. Datorită efectului inducției și obstacolului steric, reactivitatea a două subestimici de IPDI cu structură moleculară asimetrică este diferită. Când un - NCO reacționează, activitatea de reacție a restul - NCO scade. După formarea trimerului, trebuie să se adauge inhibitori de polimerizare, cum ar fi metil -touenesulfonat, acid fosforic, clorură de acil, etc.

Polimerizare pentru a forma polimeri: IPDI poate polimeriza direct cu dietanolamina (DEA) pentru a forma compuși polimerici într -o singură etapă, fără a adăuga alți reactivi auxiliari. Mai mult, deoarece activitățile active de hidrogen ale grupurilor - NH și - OH în DEA sunt diferite, rezultatele reacției vor forma polimeri hiperbranchați. De asemenea, poate reacționa cu poliamidă pentru a forma uree înlocuite, care este mai rapid decât reacția cu polioli, iar perioada de activare este în general foarte scurtă. Dacă reacționează cu apa, hidroliza grupului funcțional NCO va produce CO2 și amină, iar amina eliberată va reacționa automat cu excesul de izocianat pentru a genera uree și legătura încrucișată. Acest tip de reacție poate fi transformat într -un singur sistem de componente, dar umiditatea trebuie prevenită în timpul depozitării.

Isophorone diisocianat (IPDI)Compușii nu există în natură. Cel mai timpuriu compus de izocianat a fost preparat de chimistul britanic Wurtz în 1849 prin reacția dublă de descompunere a sulfatului alchil și a cianatului de potasiu.

Tag-uri populare: Isophorone diisocianat (IPDI) CAS 4098-71-9, furnizori, producători, fabrică, en-gros, cumpărare, preț, vrac, de vânzare