甲苯-2,4-二異氰酸酯
物理性質
性狀:無色或淺黃色透明液體,有刺激臭味。
沸點(oC,101.3kPa):251
沸點(oC,1.47kPa):126
熔點(oC):19.5~21.5
相對密度(g/mL,20/4oC):1.2244
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):6.0
折射率(20oC):1.567
閃點(oC):132
爆炸下限(%,V/V):0.9
爆炸上限(%,V/V):9.5
溶解性:與乙醚、二甘醇、丙酮、四氯化碳、苯、氯苯、煤油、橄欖油混溶。
作用與用途
1.穩(wěn)定,但在分解的水分存在。還熱和光敏感。容易聚合與基地聯(lián)系。試劑與含活性氫化合物。不符合強氧化劑。腐蝕一些銅和鋁的合金。
2.劇毒。對皮膚、眼睛和黏膜有強烈的刺激作用。長期接觸可引起支氣管炎,少數(shù)病例呈哮喘狀態(tài)、支氣管擴張甚至肺心病等。大鼠在(0.5~1)×10-6的濃度下,每天吸入6小時,吸入5~10天,即可致死。人體吸入0.0005mg/L后,即發(fā)生嚴重咳嗽、氣促。空氣中最高容許濃度0.14mg/m3。界區(qū)內(nèi)應安裝排風裝置。操作人員要戴好防護用具。
性質與穩(wěn)定性
1.主要用于聚氨酯產(chǎn)品,包括泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯橡膠;聚酰亞胺纖維和膠粘劑等也有一些應用。
2.是聚氨酯工業(yè)的十分理想的合成高分子材料聚氨酯的原料。用于合成溶劑型、乳液型和熱熔型聚氨酯膠黏劑及其他多種改性膠黏劑。也可用作聚乙烯醇水溶性膠黏劑的改性劑,提高耐水性。用TDI制成的聚氨酯材料主要應用于制作各種軟質和硬質的泡沫塑料、聚氨酯橡膠、聚氨酯涂料,其優(yōu)異性能和廣泛用途使TDI成為異氰酸酯化合物中應用最廣泛的品種之一。
合成方法
制備方法有胺光氣化法、硝基化合物羰基化法和碳酸二甲酯法。
(一)胺光氣化法 由甲苯硝化生成二硝基甲苯,再經(jīng)還原得到甲苯二胺。甲苯二胺與光氣反應即得TDI(以2,4-異構體為主)。

①常壓法 將熔融的二氨基甲苯(105-110℃)溶解于鄰二氯苯,配成10%-20%的溶液;將光氣溶于鄰二氯苯,含量為25%-50%。兩種溶液在混合器中混合、加熱至80-200℃,使之反應,產(chǎn)物是甲苯二異氰酸酯、氯化氫及其他副產(chǎn)物。末反應的光氣、鄰二氯苯與反應產(chǎn)物一并送入蒸發(fā)塔以分離出部分溶劑,蒸出的鄰二氯苯再作為回收光氣的吸收劑。蒸發(fā)塔釜液送入預蒸發(fā)器進行閃蒸,蒸出的甲苯二異氰酸酯與鄰二氯苯進入蒸餾塔,此塔頂回收得純?nèi)軇壕s得甲苯二異氰酸酯。
②加壓法 該法所用溶劑一般為氯苯。液態(tài)光氣與10%-20%的二氨基甲苯的氯苯溶液80-120℃MPa壓力下,在循環(huán)管路中進行反應,管路中的循環(huán)比為10-40。反應粗產(chǎn)物通過緩沖器進入反應器,反應器用加熱器加熱。反應器頂部逸出的氯化氫回收得副產(chǎn)鹽酸,其中含有的少量光氣經(jīng)冷凝器冷凝后進入光氣貯槽。反應粗產(chǎn)物進入蒸發(fā)塔于0.1-0.5MPa壓力下蒸出光氣。塔釜是甲苯二異氰酸酯、氯苯及其他副產(chǎn)物,進一步蒸餾精制,回收氯苯,得到甲苯二異氰酸酯。
原料配比:光氣/二氨基甲苯(物質的量比)3:6(非循環(huán)過程)。消耗定額(kg/t):常壓法二氨基甲苯1280(常壓法)、905(加壓法);光氣1250(常壓法)、2260(加壓法);鄰二氯苯3-10(常壓法);氯苯218(加壓法)。
(二)硝基化合物羰基化法 該法從芳烴硝基化合物出發(fā),采用鉻、銠、鈀等羰基化催化劑,在60-150℃、686-981MPa壓力下,與CO直接反應生成甲苯二異氯酸酯。
(三)碳酸二甲酯法 該法是自20世紀80年代以來甲醇氧化羰基化法碳酸二甲酯工業(yè)化后面新開發(fā)的用碳酸二甲酯取代光氣生產(chǎn)甲苯二異氰酸酯的一種方法。具有設備簡單、無公害、不用光氣等諸多弊病。隨著碳酸二甲酯的不斷開發(fā),生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,其價格將逐漸降低。相信在環(huán)境問題日益被重視的今天,該法將更具有生命力。將更具有生命力。
貯存方法
密封,低溫貯存
采用鍍鋅鐵桶包裝,每桶凈重35kg。貯存在通風、干燥處。包裝要密閉,避免吸潮。按有毒危險品規(guī)定貯運。
毒理學數(shù)據(jù)
1、急性毒性:LD50:5800mg/kg(大鼠經(jīng)口);LC50:14PPm,4小時(大鼠吸入)
2、對皮膚、眼睛和黏膜有強烈的刺激作用,長期接觸可引起支氣管炎,少數(shù)病例呈哮喘狀態(tài),支氣管擴張甚至肺心病等。工作場所空氣中有毒物質時間加權平均容許濃度為0.1mg/m3;有毒物質短時間接觸容許濃度為0.2mg/m3。
分子結構數(shù)據(jù)
1、 摩爾折射率:49.09
2、 摩爾體積(m3/mol):152.0
3、 等張比容(90.2K):390.3
4、 表面張力(dyne/cm):43.4
5、 極化率(10-24cm3):19.46
計算化學數(shù)據(jù)
1、 疏水參數(shù)計算參考值(XlogP):3.9
2、 氫鍵供體數(shù)量:0
3、 氫鍵受體數(shù)量:4
4、 可旋轉化學鍵數(shù)量:2
5、 拓撲分子極性表面積(TPSA):58.9
6、 重原子數(shù)量:13
7、 表面電荷:0
8、 復雜度:265
9、 同位素原子數(shù)量:0
10、 確定原子立構中心數(shù)量:0
11、 不確定原子立構中心數(shù)量:0
12、 確定化學鍵立構中心數(shù)量:0
13、 不確定化學鍵立構中心數(shù)量:0
14、 共價鍵單元數(shù)量:1
安全信息
危險運輸編碼: UN 2078 6.1/PG 2
危險品標志: 極毒
安全標識:S23 S45 S61 S36/S37
危險標識:R26 R40 R36/37/38 R42/43 R52/53
生態(tài)學數(shù)據(jù)
該物質對環(huán)境可能有危害,對水體應給予特別注意。