Isophorone diisocyanate (IPDI), Formula Kimia C12H18N2O2, adalah diisosianat alicyclic. IPDI adalah salah satu produk diisosianat paling aktif yang digunakan secara umum, dengan reaksi yang stabil. Dua kelompok isosianatnya memiliki sekitar sepuluh kali aktivitas reaksi yang berbeda, yang kondusif untuk persiapan berbagai prapolimer, dan tekanan uapnya rendah, membuatnya lebih aman untuk digunakan dan dioperasikan. Ini adalah agen curing hidroksil prapolimer (yaitu polypropylene glycol) yang diperlukan untuk perekat poliuretan propelan komposit. Ini banyak digunakan dalam plastik, perekat, obat -obatan, rempah -rempah dan industri lainnya.
|
Formula Kimia |
C12H18N2O2 |
|
Massa yang tepat |
222 |
|
Berat molekul |
222 |
|
m/z |
222 (100.0%), 223 (13.0%) |
|
Analisis unsur |
C, 64.84; H, 8.16; N, 12.60; O, 14.39 |
|
|
|
Isophorone diisocyanate (IPDI)adalah diisosianat alifatik dengan rumus molekul C ₁₂ H ₁₈ N ₂ O ₂ dan berat molekul 222,3. Sebagai bahan baku inti dari industri poliuretan, IPDI telah menunjukkan nilai yang tak tergantikan di bidang pelapis, perekat, elastomer, bahan komposit, dll. Karena struktur molekulnya yang unik dan kinerja yang sangat baik.
1.1 Keuntungan Struktur Molekul
Struktur molekul IPDI berisi satu cincin isoforon dan dua kelompok isosianat (- NCO), di antaranya NCO primer (- n=c=O) dipengaruhi oleh efek hambatan sterik dari cincin sikloheksan dan- kelompok metil yang diganti, yang mengakibatkan aktivitas reaksi yang lebih rendah; Namun, karena hambatan steriknya yang lebih kecil, reaktivitas Zhong NCO adalah 1,3-2,5 kali lipat dari Bo NCO. Karakteristik situs aktif ganda ini memungkinkan kontrol yang tepat dari rantai molekuler dalam sintesis polimer, seperti menyiapkan poliuretan linier atau bercabang dengan menyesuaikan kondisi reaksi.
1.2 Perbandingan aktivitas reaksi
Dibandingkan dengan diisosianat aromatik seperti TDI dan MDI, IPDI memiliki aktivitas reaksi yang lebih rendah, tekanan uap yang secara signifikan lebih rendah (0,0013kPa, 25 derajat) daripada MDI (0,003 kPa), dan keamanan operasional yang lebih tinggi.
Laju reaksinya dengan gugus hidroksil adalah 4-5 kali lipat dari HDI (hexamethylene diisocyanate), yang secara signifikan dapat memperpendek siklus produksi. Misalnya, dalam persiapan elastomer poliuretan, sistem IPDI dapat menyelesaikan penyembuhan dalam waktu 2 jam pada 60 derajat, sedangkan sistem HDI membutuhkan 8 jam.
1.3 Karakteristik Reaksi Agregasi Diri
IPDI dapat berpolimerisasi sendiri menjadi dimer diketon uria alifatik pada 30-50 derajat di bawah perlindungan nitrogen, dan reaksi ini dapat dipercepat dengan katalis seperti 4-dimethylaminopyridine. Polimerisasi dimer lebih lanjut dapat membentuk isocyanate aglomerat multifungsi, yang dapat digunakan untuk menyiapkan pelapis kepadatan tautan silang tinggi dengan pengurangan 50% dalam waktu pengeringan permukaan dibandingkan dengan sistem tradisional.
2.1 Bahan poliuretan berkinerja tinggi
2.1.1 lapisan tahan cuaca
Pelapis poliuretan berbasis IPDI memiliki resistensi penuaan UV yang sangat baik karena tidak adanya struktur cincin benzena dalam molekulnya. Di bidang cat perbaikan otomotif, pelapis yang disiapkan dengan kopolimerisasi IPDI dan ester akrilik masih mempertahankan tingkat retensi gloss lebih dari 90% setelah 2000 jam pengujian penuaan dipercepat QUV, jauh melebihi 60% pelapis berbasis TDI. Menurut data aplikasi dari perusahaan mobil internasional, model yang menggunakan pelapisan IPDI dapat memperpanjang umur lapisan tubuh hingga 10 tahun dan mengurangi biaya perawatan sebesar 40%.
2.1.2 elastomer tahan aus
Elastomer poliuretan yang disiapkan oleh reaksi IPDI dan polieter poliol memiliki kekerasan pantai hingga 85A, kekuatan tarik 50mpa, kekuatan air mata 120kk, dan ketahanan aus tiga kali lipat dari karet alam.
Di bidang bilah turbin angin, elastomer berbasis IPDI digunakan untuk lapisan pelindung tepi terdepan blade, yang dapat menahan bersepeda suhu dari -40 derajat hingga 80 derajat, meningkatkan resistansi erosi pasir sebesar 50%, dan memperpanjang masa pakai hingga 20 tahun.
2.1.3 Polyurethane yang ditularkan melalui air
Mantel poliuretan yang ditularkan melalui air dengan IPDI sebagai agen curing mencapai emisi 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 Perekat
2.2.1 Perekat propelan padat
IPDI, sebagai agen curing untuk perekat poliuretan pada propelan gabungan, dapat secara signifikan meningkatkan sifat mekanik bahan. Sebuah studi yang dilakukan oleh kelompok teknologi kedirgantaraan tertentu menunjukkan bahwa penggunaan propelan yang disembuhkan IPDI dapat mencapai fluktuasi kekuatan tarik<10% and a fracture elongation retention rate of>85% dalam kisaran suhu -40 derajat hingga +60 derajat, memenuhi persyaratan pesawat presisi tinggi.
2.2.2 Perekat Struktural
Perekat yang disiapkan oleh IPDI dan poliol poliol memiliki kekuatan geser 35MPA dan peningkatan resistensi suhu hingga 180 derajat dalam ikatan bahan komposit serat karbon. Menurut aplikasi oleh perusahaan manufaktur penerbangan tertentu, komponen sayap yang menggunakan perekat IPDI memiliki masa kelelahan dua kali lipat dari sistem epoksi dan pengurangan berat 15%.
2.3 Bahan Fungsional Khusus
2.3.1 Resin Optik
Resin optik yang disiapkan dengan kopolimerisasi IPDI dan hidroksietil metakrilat memiliki indeks bias 1,58, jumlah abbe 32, dan transmitansi 92%. Ini dapat digunakan untuk pembuatan lensa kelas atas. Pengujian produk oleh perusahaan optik tertentu menunjukkan bahwa lensa berbasis IPDI memiliki peningkatan 50% dalam resistensi dampak dibandingkan dengan lensa PC, dan kurang rentan terhadap menguning.
2.3.2 Bahan Biomedis
Poliuretan medis yang disiapkan olehIsophorone diisocyanate (IPDI)dan polycaprolactone memiliki biokompatibilitas sesuai dengan standar ISO 10993 dan dapat digunakan untuk implan seperti katup jantung buatan dan stent pembuluh darah. Eksperimen hewan telah menunjukkan bahwa siklus degradasi bahan berbasis IPDI in vivo dapat dikontrol dalam 6-12 bulan, dan tidak ada respons inflamasi.
Stabil pada suhu dan tekanan kamar, isoforon diisosianat bereaksi dengan zat yang mengandung hidrogen aktif, seperti air, fenol, alkohol, eter, amina, merkaptan, karbamat, urea, dll
Reaksi dengan hidrogen aktif: dapat membentuk urea, ester asam amino, dll. Reaksi pembentukan urea dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus amino dalam analisis organik atau sebaliknya titrasi kandungan isosianat dengan kelompok amino.
IPDI dapat bersifat asam dengan senyawa karbonil - reaksi hidrogen untuk membentuk amida yang diakhiri isosianat, seperti IPDI dan dimetil malonat - isosianat yang diblokir dapat dibuat dengan reaksi hidrogen pada 40 derajat.
Reaksi Polimerisasi Diri: Di bawah perlindungan nitrogen dan tekanan normal 30-50 derajat, dimer dikete urea alifatik terbentuk. Katalis utama dapat berupa 4-dimethylaminopyridine, 4-diethylaminopyridine, 4-pyrrolidine, 4-piperidopyridine dan 4 - (4-methylpiperidinyl) piridin. Katalis CO adalah senyawa epoksi, seperti propilen oksida, etilen oksida, butana epoksi dan epoksi kloropropane.
IPDI Trimer dibentuk di bawah perlindungan nitrogen dan tekanan normal 50-90 derajat. Katalis dapat digunakan sebagai polycat 46. Karena efek induksi dan hambatan sterik, reaktivitas dua NCOS IPDI dengan struktur molekul asimetris berbeda. Ketika satu - NCO bereaksi, aktivitas reaksi dari yang tersisa - NCO berkurang. Setelah pembentukan trimer, inhibitor polimerisasi seperti metil toluenesulfonat, asam fosfat, asil klorida, dll. Perlu ditambahkan untuk menghindari polimerisasi dan penyembuhan lengkap.
Polimerisasi untuk membentuk polimer: IPDI dapat secara langsung berpolimerisasi dengan diethanolamine (DEA) untuk membentuk senyawa polimer dalam satu langkah tanpa menambahkan reagen tambahan lainnya. Selain itu, karena aktivitas hidrogen aktif dari kelompok - NH dan - OH dalam DEA berbeda, hasil reaksi akan membentuk polimer yang sangat membran. Ini juga dapat bereaksi dengan poliamida untuk membentuk ureas yang tersubstitusi, yang lebih cepat dari reaksi dengan poliol, dan periode aktivasi umumnya sangat singkat. Jika bereaksi dengan air, hidrolisis kelompok fungsional NCO akan menghasilkan CO2 dan amina, dan amina yang dilepaskan akan secara otomatis bereaksi dengan kelebihan isosianat untuk menghasilkan urea dan tautan silang. Reaksi semacam ini dapat dibuat menjadi satu sistem komponen tunggal, tetapi kelembaban harus dicegah selama penyimpanan.
Isophorone diisocyanate (IPDI)Senyawa tidak ada di alam. Senyawa isosianat paling awal disiapkan oleh ahli kimia Inggris Wurtz pada tahun 1849 melalui reaksi dekomposisi ganda alkil sulfat dan kalium sianat.
Kemudian, pada tahun 1850, ahli kimia Amerika Hofmann membuat fenil isosianat dengan menggunakan benzamide.
Pada tahun 1884, Profesor Hentschel dari Jerman dan lainnya mensintesis senyawa isosianat dengan bereaksi amina atau garam amina dengan asil klorida. Reaksi ini telah meletakkan dasar teoritis untuk produksi industri senyawa isosianat.
Pada tahun 1940 -an dan 1950 -an, proses fosgenasi salifikasi dalam proses fotogasifikasi fase cair terutama digunakan untuk menyiapkan ADI. ADI mengacu pada alifatik dan alichatic diisocyanate. Varietas utama termasuk HDI, IPDI dan H12MDI. Selain itu, ini juga termasuk tetramethyl dimethyl benzene diisocyanate (TMXDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI), fenilena dimetil diisosianat (XDL) methylcyclohexane diisocyate (HTDI), dll.
Pada tahun 1960, Perusahaan Hurst Jerman mengembangkan jenis baru isocyanate, bernama Isophorone diisocyanate.
Pada tahun 1989, Bayer Company pertama kali memperkenalkan teknologi persiapan ADI dengan metode fase gas suhu tinggi, dan kemudian metode gasifikasi foto fase gas secara bertahap menjadi teknologi utama mempersiapkan ADI.
Ketika Cina mulai mengembangkan pelapis resin poliuretan pada akhir 1950 -an, ia mulai menghubungi penggunaan dan produksi senyawa isosianat.
Tag populer: isophorone diisocyanate (IPDI) CAS 4098-71-9, pemasok, produsen, pabrik, grosir, beli, harga, curah, untuk dijual