Diisocyjanian izoforonu (IPDI) CAS 4098-71-9

Diisocyjanian izoforonu (IPDI), wzór chemiczny C12H18N2O2, jest alicyklicznym diizocyjanianem. IPDI jest jednym z najbardziej aktywnych produktów diisocyjanianowych w powszechnym zastosowaniu, ze stabilną reakcją. Jego dwie grupy izocyjanianowe mają około dziesięć razy różne aktywności reakcji, co sprzyja przygotowaniu różnych prepolimerów, a ciśnienie pary jest niskie, co czyni go bezpieczniejszym w użyciu i eksploatacji. Jest to czynnik utwardzania prepolimeru hydroksylowego (tj. Glikolu polipropylenowego) wymaganego do kleju poliuretanowego kompozytowego pędu. Jest szeroko stosowany w tworzywach sztucznych, klejach, farmaceutycznych, przyprawach i innych branżach.

Diisocyjanian izoforonu (IPDI)jest alifatycznym diizocyjanianem o wzorze cząsteczkowym C ₁₂ H ₁₈ N ₂ O ₂ i masie cząsteczkowej 222,3. Jako podstawowy surowiec z branży poliuretanowej, IPDI wykazało niezastąpioną wartość w polach powłok, klejów, elastomerów, materiałów kompozytowych itp. Ze względu na unikalną strukturę molekularną i doskonałą wydajność.

Charakterystyka molekularna i mechanizm reakcji IPDI

 

1.1 Zalety struktury molekularnej
Struktura molekularna IPDI zawiera jeden pierścień izoforonowy i dwie grupy izocyjanianowe (- NCO), wśród których główna nco (- n=c=o) ma wpływ na działanie strefy przeszkód cykloheksanu i- podstawiona grupa metylowa; Jednak ze względu na mniejszą przeszkodę steryczną reaktywność Zhong NCO wynosi 1,3-2,5 razy większa niż BO NCO. Ta podwójna charakterystyka miejsca aktywnego umożliwia precyzyjną kontrolę łańcuchów molekularnych w syntezie polimerów, takich jak przygotowanie liniowych lub rozgałęzionych poliuretanów poprzez dostosowanie warunków reakcji.

1.2 Porównanie aktywności reakcji
W porównaniu z aromatycznymi diisocyjanianami, takimi jak TDI i MDI, IPDI ma niższą aktywność reakcji, znacznie niższe ciśnienie pary (0,0013 kPa, 25 stopni) niż MDI (0,003 kPa) i wyższe bezpieczeństwo operacyjne.

 

Jego szybkość reakcji w grupach hydroksylowych wynosi 4-5 razy większy niż w przypadku HDI (heksametylen diizocyjanian), który może znacznie skrócić cykl produkcji. Na przykład w przygotowaniu elastomerów poliuretanowych system IPDI może zakończyć utwardzenie w ciągu 2 godzin przy 60 stopniach, podczas gdy system HDI wymaga 8 godzin.

1.3 Charakterystyka reakcji samozadowolenia
IPDI może samodzielnie polimeryzować w dimeru alifatycznego diketonu mocznika przy 30-50 stopni przy ochronie azotu, a reakcję tę można przyspieszyć za pomocą katalizatorów, takich jak 4-dimetyloaminopirydyna. Dalsza polimeryzacja dimerów może tworzyć wielofunkcyjne aglomerowane izocyjaniany, które można zastosować do przygotowania powłok o wysokiej gęstości sieciowej o 50% skróceniu czasu suszenia powierzchni w porównaniu z tradycyjnymi układami.

Podstawowe obszary zastosowań i przełom technologiczny

 

2.1 Wysoko wydajne materiały poliuretanowe
2.1.1 Powłoka odporna na pogodę
Powłoki poliuretanowe oparte na IPDI mają doskonałą odporność na starzenie się UV z powodu braku struktury pierścienia benzenu w ich cząsteczkach. W dziedzinie motoryzacyjnej farby naprawczej powłoki przygotowane przez kopolimeryzację IPDI i estru akrylowego nadal utrzymują wskaźnik retencji połysku ponad 90% po 2000 godzinach testowania starzenia się o przyspieszaniu QuV, znacznie przekraczając 60% powłok opartych na TDI. Według danych dotyczących aplikacji międzynarodowej firmy samochodowej modele korzystające z powłoki IPDI mogą przedłużyć żywotność powłoki ciała na 10 lat i obniżyć koszty konserwacji o 40%.

2.1.2 Elastomer odporny na zużycie
Elastomer poliuretanowy przygotowany przez reakcję IPDI i polieter poliol ma twardość brzegu do 85A, wytrzymałość na rozciąganie 50 MPa, wytrzymałość łzową 120 kN/M oraz odporność na zużycie trzykrotnie większej niż kauczuku naturalnego.

 

W dziedzinie łopat turbiny wiatrowej elastomery oparte na IPDI są używane do warstwy ochronnej Osterów Ostrzałych, która może wytrzymać cyklowanie temperatury od -40 stopni do 80 stopni, poprawić odporność na erozję piasku o 50%i wydłużyć żywotność usługi na 20 lat.

2.1.3 Poliuretan wodny
Waterborne poliuretanowe lakier z IPDI, ponieważ środek utwardzający osiąga emisje LZO<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 Materiały kompozytowe i kleje
2.2.1 Solidny klej paliwa
IPDI, jako środek utwardzający kleje poliuretanowe w kompozytorach kompozytowych, może znacznie poprawić właściwości mechaniczne materiałów. Badanie przeprowadzone przez pewną grupę technologii lotniczej pokazuje, że zastosowanie pędnego paliwa IPDI może osiągnąć wahania wytrzymałości na rozciąganie<10% and a fracture elongation retention rate of>85% w zakresie temperatur -40 stopnia do stopnia +60, spełniające wymagania wysokiej precyzyjnej samolotu.

2.2.2 Klej strukturalny
Klej przygotowywany przez IPDI i poliestrowy poliol ma wytrzymałość na ścinanie 35 MPa i poprawę odporności na temperaturę do 180 stopni przy wiązaniu materiałów kompozytowych z włókna węglowego. Zgodnie z aplikacją pewnego przedsiębiorstwa produkcyjnego lotnictwa komponenty skrzydeł z użyciem kleju IPDI mają podwójne życie zmęczeniowe w systemach epoksydowych i zmniejszenie wagi o 15%.

 

2.3 Specjalne materiały funkcjonalne
2.3.1 żywica optyczna
Żywica optyczna przygotowana przez kopolimeryzację IPDI i metakrylan hydroksyetylu ma współczynnik załamania światła 1,58, liczbę 32 i transmitancję 92%. Może być stosowany do produkcji obiektywów wysokiej klasy. Testy produktu przez określoną firmę optyczną pokazuje, że soczewki oparte na IPDI mają 50% poprawę odporności na uderzenie w porównaniu z soczewkami PC i są mniej podatne na żółknięcie.

2.3.2 Materiały biomedyczne
Przygotowany przez poliuretan medycznyDiisocyjanian izoforonu (IPDI)a polikaprolakton ma biokompatybilność zgodnie ze standardem ISO 10993 i może być stosowany do implantów, takich jak sztuczne zawory serca i stenty naczyniowe. Eksperymenty na zwierzętach wykazały, że cykl degradacji materiałów opartych na IPDI in vivo może być kontrolowany w ciągu 6-12 miesięcy i nie ma odpowiedzi zapalnej.

Stabilny w temperaturze pokojowej i ciśnieniu, diisocyjanian izoforonu reaguje z substancjami zawierającymi aktywny wodór, taki jak woda, fenol, alkohol, eter, amina, merkaptan, karbaminian, mocznik itp.

Reakcja z aktywnym wodorem: może tworzyć mocznik, ester aminokwasowy itp. Reakcja formowania mocznika może być stosowana do identyfikacji grupy aminowej w analizie organicznej lub odwrotnie miareczkowania zawartości izocyjanianu z grupą aminową.

IPDI może być kwaśne z związkami karbonylowymi - reakcją wodoru w celu utworzenia amidu zakończonego izocyjanianem, takim jak IPDI i malonian dimetylu - zablokowany izocyjanian można przygotować przez reakcję wodoru w 40 stopnie.

Reakcja polimeryzacji: Przy ochronie azotu i normalnym ciśnieniu 30-50 stopni powstaje dimer diketonu mocznika. Głównym katalizatorem może być 4-dimetyloaminopirydyna, 4-dietyloaminopirydyna, 4-pirolidyna, 4-piperidopirydyna i 4 - (4-metylopiperidinylo) pirydyna. Katalizatorem CO jest związek epoksydowy, taki jak tlenek propylenowy, tlenek etylenowy, butan epoksydowy i chloropropan epoksydowy.

IPDI Trimer powstaje w przypadku ochrony azotu i normalnym ciśnieniem 50-90 stopni. Katalizator może być stosowany jako Polycat 46. Ze względu na wpływ indukcji i przeszkód sterycznych reaktywność dwóch NCO IPDI o asymetrycznej strukturze molekularnej jest inna. Gdy jeden - NCO reaguje, aktywność reakcji pozostałych - NCO maleje. Po utworzeniu trimeru inhibitory polimeryzacji, takie jak toluenosulfonian metylu, kwas fosforowy, chlorek acylu itp. Należy dodać, aby uniknąć całkowitej polimeryzacji i utwardzania.

Polimeryzacja w celu utworzenia polimerów: IPDI może bezpośrednio polimeryzować za pomocą dieetanoloaminy (DEA), tworząc związki polimerowe w jednym kroku bez dodawania innych odczynników pomocniczych. Ponadto, ponieważ aktywne aktywność wodoru w grupach NH i - OH w DEA są różne, wyniki reakcji tworzą hiperbranchowane polimery. Może również reagować z poliamidem, tworząc podstawione Ureas, który jest szybszy niż reakcja z poliolami, a okres aktywacji jest ogólnie bardzo krótki. Jeśli zareaguje z wodą, hydroliza grupy funkcjonalnej NCO będzie wytwarzać CO2 i aminę, a uwolniona amina automatycznie reaguje z nadmiarem izocyjanianu w celu wygenerowania mocznika i łącza krzyżowego. Tego rodzaju reakcję można dokonać w systemie jednocześnie, ale podczas przechowywania należy zapobiegać wilgoci.

Diisocyjanian izoforonu (IPDI)Związki nie istnieją w naturze. Najwcześniejszy związek izocyjanianu został przygotowany przez brytyjskiego chemika Wurtza w 1849 r. Poprzez reakcję podwójnego rozkładu alkilowego siarczanu i cyjananu potasu.

Popularne Tagi: Diisocyjanian izoforonu (IPDI) CAS 4098-71-9, dostawcy, producenci, fabryka, hurtowa, kupna, cena, masa, na sprzedaż