聚氨酯黑料物理性能

外觀:棕色透明液體

化學結構 :MDI的低聚物及MDI 單體

粘度 :170-250 cps

密度 :1.23g/cm3

NCO含量 :30.0-32.0%

I.G.Farben 于1930s 首先制得了4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，但由苯胺/甲醛縮合制得的同系混合物光氣化制備的方法是1954 年由Goodyear 首先進行的，遺憾的是Goodyear 并未將該方法實現商業(yè)化，而后于1960s 美國的Carwin/Upjohn、歐洲的Bayer和ICI 分別獨立地發(fā)展了此工藝，使苯胺/甲醛縮合制得同系芳胺混合物,經再光氣化、分離，制備MDI 和PMDI 成為今天普遍所采用的工藝方法。MDI 的生產工藝流程圖如下:

用苯胺與甲醛在酸性條件下進行縮合是國外生產MDI 完全成熟的技術路線、反應物用堿中和后進行蒸餾，得到二苯基甲烷二胺(MDA)。將MDA 用溶劑溶解后，進行光氣化反應制成多苯基多異氰酸酯4.4-MDI 2.4-MDI 2.2-MDI 或混合PMDI，再進行蒸餾精制，得純MDI。

游離胺與光氣反應是MDI 最重要的方法，反應前先將胺溶解在惰性溶劑內，于低溫下連續(xù)地加入相同溶劑的過量光氣，形成氨基甲酰氯和胺鹽酸鹽漿料，再加熱至高溫，并通入過量光氣，直至獲得清澈的溶液。此反應在約20%的溶液中進行，為減少副反應，光氣必須過量50%以上。光氣對人體毒性大，并具有殺傷力，為此中央對之控制極嚴，而且，光氣法生產投資大，光氣不便運輸和貯存，產生的氯化氫嚴重腐蝕設備，生產要求苛刻，操作危險性大，設備檢修不易。如今，人們都在積極開發(fā)替代光氣的方法。

美國孟山都公司已發(fā)表了專利。采用胺、二氧化碳和脫水劑等非光氣法生產TDI 和MDI。反應在近乎常壓和較低的壓力下先生成氨基甲酸酯，再用五氧化二磷和三乙胺做脫水劑脫水生成異氰酸酯。從整個反應來看，今后的主導方向是催化羰基合成氨基甲酸酯后再熱解成MDI。據報道，德國BASF 公司在比利時和美國建有氨基甲酸酯法的工業(yè)生產裝置。朝日公司報導的數據顯示，非光氣法較光氣法生產成本降低20%。

氨基甲酸酯法是將苯胺與氨基甲酸酯先制成苯胺基甲酸酯，再與硝基苯在硫酸存在下生成MDI 的混合物，再經蒸餾得成品。

苯胺先與一氧化碳，乙醇和氧氣反應生成苯胺基甲酸乙酯(EPC)。然后EPC 與甲醛液進行濃縮生成雙核甲撐二苯二氨基甲酸乙酯(MDV)，產物再經熱解生成MDI 及乙醇，再循環(huán)進行羰基化反應。

在反應過程中，苯胺的存在可減少硝基苯的羰基化反應使生成氨基甲酸酯的產量增加。為使反應順利進行。通常使甲醇過量。原料投料比為:甲醇:苯胺:硝基苯:催化劑13.5:1.0:1.0:0.002，在CO 壓力為6.87Mpa 和160℃下反應3.5h，生成EPC。采用的催化劑為新羰基化物，反應液快速排出送往下部的轉鼓。

過量的一氧化碳和副產二氧化碳送往攪拌反應器內促進溶液和有機物混合，反應采用電感應線圈加熱，在甲醛液/硫酸層和EPC/有機層界面反應，控制反應溫度75℃，在常壓下生成中間產物MDV/PMDV。

反應物隨后進入有機物/溶液分離器，分出絕大部分H2SO4 催化劑循環(huán)使用。有機層水洗除去殘余的硫酸和未反應的甲醛。

反應混合物中包含未反應的EPC、MCV/PMDV、有機溶劑和反應中間體、從有機/溶液分離器流出物與液體催休劑，進入第二濃縮反應器內于75℃和在常壓下用大約20min 時間轉換成MDV/PMDV。

生成的MDV/PMDV 經提純進入降解器內，在隋性溶劑存在下，控制反應濕度250℃，壓力20Pa，滯留時間1h，連續(xù)通入氮氣，從反應器中脫除過量甲醇。底部產物送往MDI 萃取塔，分出MDI 和副產物聚異氰酸酯。

異氰酸酯是異氰酸的各種酯的總稱。若以-NCO基團的數量分類，包括單異氰酸酯R-N=C=O和二異氰酸酯O=C=N-R-N=C=O及多異氰酸酯等。

目前應用最廣、產量最大的有:甲苯二異氰酸酯(TolueneDiisocyanate，簡稱TDI);二苯基甲烷二異氰酸酯(Methylenediphenyl Diisocyanate，簡稱MDI)。聚氨酯黑料中主要含有MDI和多苯基多亞甲基多異氰酸酯(PAPI)。

二苯基甲烷二異氰酸酯簡稱MDI，產品可分為純MDI、聚合MDI、液化MDI、改性MDI等。

多苯基多亞甲基多異氰酸酯，簡稱PAPI，或稱粗MDI。PAPI實際上是由50%MDI與50%官能度大于2以上的多異氰酸酯組成的混合物。升溫時能發(fā)生自聚作用。溶于氯苯、鄰二氯苯、甲苯等。

多苯基甲烷多異氰酸酯(Polyphenylmethane polyisocyanate)實際上是MDI 的低聚體。國外習慣按最早UCC 公司命名的商品名稱，叫做PAPI，國內外許多廠家和生產者又稱其為PMDI(Polymeric MDI，聚合MDI)或C-MDI (Crude MDI, 粗MDI)。因所含多苯基甲烷多異氰酸酯的縮合度不一樣，除含有總量一半的純MDI 外，還含有縮合度大于l 的多異氰酸酯。PMDI 的結構成份如下圖所示:

聚氨酯黑料可廣泛應用于聚氨酯硬泡保溫材料的制造; 還可用于房屋建筑絕熱、防水、隔音、降噪。硬泡板材用于屋頂、天花板、墻板、地板。硬泡填充空心磚用于墻體，更適用于貯罐、管道絕熱、油田及輸油管、城鎮(zhèn)集中供熱、管道防腐保溫。也用于冷藏車、空調車、絕熱、易碎商品包裝等。由于其特有的組成結構，在應用于泡沫制品時，具有較好的發(fā)泡流動性能，適合應用于對發(fā)泡原液流動性能要求嚴格的制品的制造。是形成聚氨酯硬泡的主要原料之一。

純MDI主要用于生產漿料、鞋底原液、氨綸、TPU和聚脲噴涂等。

聚合MDI主要用于生產聚氨酯硬泡、CASE領域。聚氨酯硬泡廣泛應用于保溫行業(yè)，如冰箱冰柜、太陽能熱水器、保溫管道等，同時還可用于生產仿木家具、PU板材等。

PAPI的活性低，蒸氣壓低，只是TDI的百分之一，故毒性很低。用于制造聚氨脂膠粘劑。也可直接加入橡膠膠粘劑中，改善橡膠與尼龍或聚酯線的粘接性能。

聚氨酯黑料外墻保溫噴涂時要注意幾點:

1、噴涂外表如果是沒有處置的玻璃、塑料、潤滑陶瓷、金屬、橡膠等資料時不能施工，噴涂外表有滲水、塵埃、油污等狀況時制止施工。

2、噴槍頭距工作面的間隔應根據噴涂設備的壓力進行調整，不宜超越1.5m，噴涂時噴槍頭移動的速度要均勻。

3、噴涂施工時的環(huán)境溫度宜為10~40℃,風速應不大于5m，相對濕度應小于80%，雨天不該施工。

4、噴涂設備AB料的溫度通常狀況下請設定在45~55度之間，管道溫度應比質料溫度低5度左右，壓力值設定在1200~1500之間。噴涂后的聚氨酯黑料硬泡保溫層應充沛熟化48h~72h后，再進行下道工序施工。

5、噴涂后的聚氨酯黑料硬泡保溫層外表平整度答應誤差不大于6mm。

6、噴涂施工工作時，門窗洞口及下風口宜做遮蓋，防止泡沫飛濺污染環(huán)境 。

7、噴涂后在進行下道工序施工之前，聚氨酯硬泡保溫層應防止雨淋，遭受雨淋的應完全曬干后方可進行下道工序施工。

8、黑料對水分靈敏，對人體有害，需注意貯存和施工安全。

異氰酸酯(俗稱黑料)與組合聚醚(俗稱白料)的儲存必須是在密封的容器內,隔絕空氣、防止吸潮。

異氰酸酯(黑料)與組合聚醚料(白料)桶不應在陽光下暴曬，必須遠離熱源，放置陰涼干燥處，料桶如果直立放置時，桶蓋上不得積水。

如果整桶料不能一次用完，就必須在每次使用后立即蓋緊桶蓋，防止水汽、雜質進入桶內而影響質量。如果使用兩個以上牌號組合聚醚時，應分牌號堆放，并有明顯標志。加入普通阻燃劑的組合聚醚存放時間不應太長，必須當天配制當天使用，否則易造成變質影響發(fā)泡質量。

侵入途徑:吸入、皮膚接觸。

健康危害:有頭暈、頭痛、或嗜睡、惡心、嘔吐、脈緩等;重癥者可突然倒下，尿失禁，意識喪失，甚至呼吸停止。

慢性影響:長期接觸低濃度者，可出現頭痛、頭暈、睡眠不佳、易疲勞、情緒不穩(wěn)以及植物神經功能紊亂等。