MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯)

MDI是由異氰酸酯與多元醇及其配合助劑合成的聚氨酯材料，以其優異的性能、繁多的品種、廣闊的用途，在眾多的合成材料中獨樹一幟，成為當今發展速度最快的材料之一。作為合成聚氨酯材料的主要原料一異氰酸酯，於20世紀30年代末，由德國化學家o．Bayer及其同事首次開發出二異氰酸酯的合成方法及加工工藝。

基本介紹

• 中文名：二苯基甲烷二異氰酸酯
• 外文名：4，4`-diphenylmethane diisocyanate
• 別名：MDI
• 化學式：C15H10N2O2
• CAS登錄號：101-68-8
• 閃點：202 ℃

理化性質

【中文名稱】4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯；亞甲基雙（4-苯基異氰酸酯）；二苯甲烷-4，4`-二異氰酸酯

【英文名稱】4，4`-diphenylmethane diisocyanate

【結構或分子式】 如圖

MDI

【化學式】C₁₅H₁₀N₂O₂

【相對分子量或原子量】250.26

【密度】1.19（50℃）

【熔點（℃）】36～39

【沸點（℃）】190（667帕）

【閃點（℃）】202

【毒性LD50(mg/kg)】

本品有毒，刺激眼睛、黏膜，空氣中允許濃度為0.02E-6。

【性狀】

白色或淺黃色固體。

【溶解情況】

溶於苯、甲苯、氯苯、硝基苯、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、二惡烷等。

製備方法

以苯胺為原料，與甲醛反應，在酸性溶液中縮合，用鹼中和，然後蒸餾，可製得二氨基二苯甲烷，然後與碳醯氯反應可製得，再精餾精製。

套用領域

本品的初級品廣泛用於聚氨酯塗料，此外，還用於防水材料、密封材料、陶器材料等；用本品製成的聚氨酯泡沫塑膠，用作保暖（冷）、建材、車輛、船舶的部件；精製品可製成汽車車擋、緩衝器、合成革、非塑膠聚氨酯、聚氨酯彈性纖維、無塑性彈性纖維、薄膜、粘合劑等。

生產工藝

MDI的生產方法主要有光氣化法和非光氣化法兩種。

1 光氣化法

用苯胺與甲醛在酸性情況下進行縮合反應是國外生產MDI完全成熟的技術路線,反應物用鹼中和後進行蒸餾,得到二苯基甲烷二胺(MDA)。將MDA用溶劑溶解後,再進行光氣化反應製成多苯基多異氰酸酯4,4-MDI,2,2-MDI或混合PMDI,再進行蒸餾精製,得純MDI

光氣化法是國內外普遍採用的工業生產方法,但缺點是需使用劇毒的光氣,且反應過程中生成氯化氫,對設備腐蝕嚴重,而且純MDI的收率和質量也較低。

拜耳、亨茨曼、巴斯夫等少數幾個跨國化工巨頭擁有該產品生產的核心技術。

2 非光氣化法

非光氣化法污染較小，收率高，大多處於研究階段，未能完全實現工業化生產。

美國孟山都公司已發表了專利。採用胺、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，今後的主導方向是催化羰基合成氨基甲酸酯後再熱解成MDI。據報導，德國BASF公司在比利時和美國建有氨基甲酸酯法的工業生產裝置。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%。