Isophorone Diisocyanate (IPDI), Formula Kimia C12H18N2O2, adalah diisocyanate alicyclic. IPDI adalah salah satu produk diisocyanate yang paling aktif dalam penggunaan biasa, dengan tindak balas yang stabil. Dua kumpulan isosianatnya mempunyai kira -kira sepuluh kali aktiviti tindak balas yang berbeza, yang kondusif untuk penyediaan pelbagai prepolimer, dan tekanan wapnya rendah, menjadikannya lebih selamat untuk digunakan dan beroperasi. Ia adalah ejen pengawetan hidroksil prepolimer (iaitu polipropilena glikol) yang diperlukan untuk pelekat poliuretana propelan komposit. Ia digunakan secara meluas dalam plastik, pelekat, farmaseutikal, rempah -rempah dan industri lain.
|
Formula kimia |
C12H18N2O2 |
|
Jisim tepat |
222 |
|
Berat molekul |
222 |
|
m/z |
222 (100.0%), 223 (13.0%) |
|
Analisis Elemental |
C, 64.84; H, 8.16; N, 12.60; O, 14.39 |
|
|
|
Isophorone Diisocyanate (IPDI)adalah diisocyanate alifatik dengan formula molekul C ₁₂ H ₁₈ n ₂ o ₂ dan berat molekul 222.3. Sebagai bahan mentah teras industri poliuretana, IPDI telah menunjukkan nilai yang tidak dapat digantikan dalam bidang pelapis, pelekat, elastomer, bahan komposit, dan lain -lain kerana struktur molekul yang unik dan prestasi yang sangat baik.
1.1 Kelebihan Struktur Molekul
Struktur molekul IPDI mengandungi satu cincin isophorone dan dua kumpulan isosianat (- NCO), di antaranya NCO utama (- n=C=O) dipengaruhi oleh kesan hindrasi sterik cincin sikloheksana dan- kumpulan metil yang digantikan, hasil yang lebih rendah; Walau bagaimanapun, disebabkan oleh halangan sterik yang lebih kecil, kereaktifan Zhong NCO adalah 1.3-2.5 kali dari Bo NCO. Ciri tapak dua aktif ini membolehkan kawalan tepat rantai molekul dalam sintesis polimer, seperti menyediakan poliuretan linear atau bercabang dengan menyesuaikan keadaan tindak balas.
1.2 Perbandingan aktiviti tindak balas
Berbanding dengan diisocyanates aromatik seperti TDI dan MDI, IPDI mempunyai aktiviti tindak balas yang lebih rendah, tekanan wap yang jauh lebih rendah (0.0013kpa, 25 darjah) daripada MDI (0.003kpa), dan keselamatan operasi yang lebih tinggi.
Kadar tindak balasnya dengan kumpulan hidroksil adalah 4-5 kali daripada HDI (hexamethylene diisocyanate), yang dapat memendekkan kitaran pengeluaran dengan ketara. Sebagai contoh, dalam penyediaan elastomer poliuretana, sistem IPDI dapat menyelesaikan pengawetan dalam masa 2 jam pada 60 darjah, manakala sistem HDI memerlukan 8 jam.
1.3 Ciri -ciri tindak balas agregasi diri
IPDI boleh memolimeran sendiri ke dalam dimer urea diketone alifatik pada 30-50 darjah di bawah perlindungan nitrogen, dan tindak balas ini dapat dipercepatkan oleh pemangkin seperti 4-dimetilaminopyridine. Pempolimeran selanjutnya dimer boleh membentuk isosianat aglomerasi pelbagai fungsi, yang boleh digunakan untuk menyediakan lapisan ketumpatan silang silang yang tinggi dengan pengurangan 50% dalam masa pengeringan permukaan berbanding dengan sistem tradisional.
2.1 Bahan poliuretana prestasi tinggi
2.1.1 Salutan tahan cuaca
Lapisan poliuretana berasaskan IPDI mempunyai rintangan penuaan UV yang sangat baik kerana ketiadaan struktur cincin benzena dalam molekul mereka. Dalam bidang cat pembaikan automotif, salutan yang disediakan oleh kopolimerisasi IPDI dan ester akrilik masih mengekalkan kadar pengekalan gloss lebih dari 90% selepas 2000 jam ujian penuaan dipercepat quV, jauh melebihi 60% lapisan berasaskan TDI. Menurut data permohonan dari sebuah syarikat kereta antarabangsa, model yang menggunakan salutan IPDI dapat memanjangkan jangka hayat salutan badan hingga 10 tahun dan mengurangkan kos penyelenggaraan sebanyak 40%.
2.1.2 Pakai elastomer tahan
Elastomer poliuretana yang disediakan oleh tindak balas IPDI dan polyether polyet mempunyai kekerasan pantai sehingga 85A, kekuatan tegangan 50mpa, kekuatan air mata 120kn/m, dan rintangan haus tiga kali ganda dari getah asli.
Dalam bidang bilah turbin angin, elastomer berasaskan IPDI digunakan untuk lapisan pelindung kelebihan bilah, yang dapat menahan berbasikal suhu dari -40 darjah hingga 80 darjah, meningkatkan rintangan hakisan pasir sebanyak 50%, dan melanjutkan hayat perkhidmatan hingga 20 tahun.
2.1.3 Polyurethane Waterborne
Topcoat Polyurethane Waterborne dengan IPDI sebagai ejen pengawetan mencapai pelepasan VOC<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 Bahan Komposit dan Pelekat
2.2.1 Pelekat Propelan Pepejal
IPDI, sebagai ejen pengawetan untuk pelekat poliuretana dalam propelan komposit, dapat meningkatkan sifat -sifat mekanik bahan. Kajian yang dijalankan oleh kumpulan teknologi aeroangkasa tertentu menunjukkan bahawa penggunaan propelan sembuh IPDI dapat mencapai turun naik kekuatan tegangan<10% and a fracture elongation retention rate of>85% dalam julat suhu -40 darjah ke darjah +60, memenuhi keperluan pesawat ketepatan tinggi.
2.2.2 Pelekat Struktur
Pelekat yang disediakan oleh IPDI dan poliester polyol mempunyai kekuatan ricih 35MPa dan rintangan suhu yang lebih baik hingga 180 darjah dalam ikatan bahan komposit serat karbon. Menurut aplikasi oleh perusahaan pembuatan penerbangan tertentu, komponen sayap menggunakan pelekat IPDI mempunyai kehidupan keletihan dua kali dari sistem epoksi dan pengurangan berat badan sebanyak 15%.
2.3 Bahan Fungsian Khas
2.3.1 Resin Optik
Resin optik yang disediakan oleh kopolimerisasi IPDI dan hydroxyethyl methacrylate mempunyai indeks biasan 1.58, bilangan Abbe 32, dan transmisi sebanyak 92%. Ia boleh digunakan untuk pembuatan kanta mewah. Ujian produk oleh syarikat optik tertentu menunjukkan bahawa kanta berasaskan IPDI mempunyai peningkatan 50% dalam rintangan kesan berbanding dengan kanta PC, dan kurang terdedah kepada kekuningan.
2.3.2 Bahan Bioperubatan
Poliuretana perubatan yang disediakan olehIsophorone Diisocyanate (IPDI)dan polycaprolactone mempunyai biokompatibiliti mengikut standard ISO 10993 dan boleh digunakan untuk implan seperti injap jantung buatan dan stent vaskular. Eksperimen haiwan telah menunjukkan bahawa kitaran degradasi bahan berasaskan IPDI dalam vivo boleh dikawal dalam tempoh 6-12 bulan, dan tidak ada tindak balas keradangan.
Stabil pada suhu bilik dan tekanan, isophorone diisocyanate bertindak balas dengan bahan yang mengandungi hidrogen aktif, seperti air, fenol, alkohol, eter, amina, merkaptan, karbamat, urea, dll
Reaksi dengan hidrogen aktif: Ia boleh membentuk urea, ester asid amino, dan lain -lain. Reaksi membentuk urea boleh digunakan untuk mengenal pasti kumpulan amino dalam analisis organik atau sebaliknya titrasi kandungan isosianat dengan kumpulan amino.
IPDI boleh berasid dengan sebatian karbonil - tindak balas hidrogen untuk membentuk isosianat yang ditamatkan amida, seperti IPDI dan dimetil malonat - isosianat yang disekat boleh disediakan oleh reaksi hidrogen pada 40 darjah.
Reaksi pempolimeran diri: Di bawah perlindungan nitrogen dan tekanan normal 30-50 darjah, dimer urea diketone alifatik dibentuk. Pemangkin utama boleh menjadi 4-dimethylaminopyridine, 4-diethylaminopyridine, 4-pyrrolidine, 4-piperidopyridine dan 4 - (4-methylpiperidinyl) pyridine. Pemangkin CO adalah sebatian epoksi, seperti propilena oksida, etilena oksida, butana epoksi dan chloropropane epoksi.
Trimer IPDI dibentuk di bawah perlindungan nitrogen dan tekanan normal 50-90 darjah. Pemangkin boleh digunakan sebagai polycat 46. Disebabkan kesan induksi dan penghalang sterik, kereaktifan dua NCOS IPDI dengan struktur molekul asimetrik adalah berbeza. Apabila satu - NCO bertindak balas, aktiviti tindak balas baki - NCO berkurangan. Selepas pembentukan trimer, inhibitor pempolimeran seperti metil toluenesulfonate, asid fosforik, acyl chloride, dan lain -lain perlu ditambah untuk mengelakkan pempolimeran lengkap dan pengawetan.
Polimerisasi untuk membentuk polimer: IPDI secara langsung boleh memolimerisasi dengan diethanolamine (DEA) untuk membentuk sebatian polimer dalam satu langkah tanpa menambah reagen tambahan lain. Lebih -lebih lagi, kerana aktiviti hidrogen aktif kumpulan - NH dan - OH dalam DEA adalah berbeza, hasil tindak balas akan membentuk polimer hiperbranched. Ia juga boleh bertindak balas dengan poliamida untuk membentuk ureas yang digantikan, yang lebih cepat daripada tindak balas dengan poliol, dan tempoh pengaktifan pada umumnya sangat pendek. Jika ia bertindak balas dengan air, hidrolisis kumpulan fungsi NCO akan menghasilkan CO2 dan amina, dan amina yang dikeluarkan secara automatik akan bertindak balas dengan isosianat yang berlebihan untuk menjana urea dan pautan silang. Reaksi semacam ini boleh dibuat ke dalam sistem komponen tunggal, tetapi kelembapan hendaklah dicegah semasa penyimpanan.
Isophorone Diisocyanate (IPDI)Sebatian tidak wujud. Kompaun isosianat terawal disediakan oleh ahli kimia British Wurtz pada tahun 1849 melalui reaksi penguraian dua alkil sulfat dan kalium cyanate.
Kemudian, pada tahun 1850, ahli kimia Amerika Hofmann membuat fenil isosianat dengan menggunakan benzamide.
Pada tahun 1884, Profesor Hentschel dari Jerman dan lain -lain disintesis sebatian isosianat dengan bertindak balas amina atau garam amina dengan acyl chloride. Reaksi ini telah meletakkan asas teoritis untuk pengeluaran perindustrian sebatian isosianat.
Pada tahun 1940 -an dan 1950 -an, proses fosgenasi yang mengasyikkan dalam proses photogasification fasa cecair digunakan terutamanya untuk menyediakan ADI. ADI merujuk kepada diisocyanates alifatik dan alicyclic. Varieti utama termasuk HDI, IPDI dan H12MDI. Di samping itu, ia juga termasuk tetramethyl dimethyl benzene diisocyanate (TMXDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI), phenylene dimethyl diisocyanate (XDL) methylcyclohexane diisocyanat (htddexane.
Pada tahun 1960, Jerman Hurst Company membangunkan jenis baru isosianat, bernama isophorone diisocyanate.
Pada tahun 1989, Bayer Company pertama kali memperkenalkan teknologi penyediaan ADI dengan kaedah fasa gas suhu tinggi, dan kemudian kaedah pengegasan foto fasa gas secara beransur-ansur menjadi teknologi arus perdana untuk menyediakan ADI.
Apabila China mula membangunkan salutan resin poliuretana pada akhir 1950 -an, ia mula menghubungi penggunaan dan pengeluaran sebatian isosianat.
Cool tags: Isophorone Diisocyanate (IPDI) CAS 4098-71-9, Pembekal, Pengilang, Kilang, Borong, Beli, Harga, Pukal, Dijual