《聚氨酯材料手册》第三章 有机异氰酸酯（1）

我国建立世界级的原料生产装置;同时,我国相关企业在消化吸收国外先进技术的基础,也相继扩建、新建世界级的生产工厂,烟台万华聚氨酯集团和聚银化工集团先后获得了大吨位MD和TD生产技术的自主知识产权,成为继德、美、日之后,第四个拥有MDI自主知识产权的国家。我国TDI和MDI的产能已分别占到全球产能的1/3和1/5(参见第一章表1-2)。

二、异氰酸酯的分类
在聚氨酯工业中,主要使用的是含有两个或两个以上一NCO特性基团的有机二异氰酸酯和有机多异氰酸酯。它们按其分子结构基本可分为芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯和脂环族多异氰酸酯三类。若按其功能特点分类,则可分为通用型多异氰酸酯、非黄变型多异氰酸酯、“无机”元素型多异氰酸酯以及异氰酸酯三聚体衍生物、屏蔽型异氰酸酯衍生物等。虽然,异氰酸酯三聚体和屏蔽型异氰酸酯衍生物没有一NCO特征基团,但它们都是由异氰酸酯的一NCO基团经过转化或屏蔽处理获得的。从它们的结构转化和在聚氨酯产品合成、应用中看,都应该归于有机异氰酸酯之列。

(一)通用型有机异氰酸酯
该类异氰酸酯主要是指目前在聚氨酯工业中产量大且广泛使用的异氰酸酯,主要有TDI、MDI和多苯基甲烷多异氰酸酯(PAP)等。这些异氰酸酯的大部分品种都具备几万吨、甚至十几万吨规模的生产装备,工艺成熟,但这类芳香族异氰酸酯均存在光照黄变的缺点。

对聚氨酯黄变机理的研究,虽然许多科学家的观点不尽相同,但对芳香族异氰酸酯共振泛黄的结论都是一致的。研究发现聚氨酯黄变主要是由于由芳香族异氰酸酯形成的芳香族氨酯键受紫外线照射后分解生成芳胺并与苯环产生共振重排,生成共轭醌式结构的生色团所致。 Shollenberger研究描述了苯环醌化或醌亚胺化生色基团的生成过程,表示如下。