isophorone diisocyanate (IPDI) CAS 4098-71-9

isophorone diisocyanate (IPDI)، الصيغة الكيميائية C12H18N2O2 ، هي diisocyanate alicyclic. IPDI هي واحدة من أكثر منتجات diisocyanate نشاطا في الاستخدام الشائع ، مع رد فعل مستقر. تمتلك مجموعتها اثنين من isocyanate حوالي عشرة أضعاف أنشطة رد الفعل المختلفة ، والتي تفضي إلى إعداد مختلف البوليمرات ، وضغط البخار منخفض ، مما يجعله أكثر أمانًا للاستخدام والتشغيل. إنه عامل المعالجة للهيدروكسيل prepolymer (IE polypropylene glycol) المطلوب للمادة البولي يوريثان من الدافع المركب. يستخدم على نطاق واسع في المواد البلاستيكية ، والمواد اللاصقة ، والمستحضرات الصيدلانية ، والتوابل والصناعات الأخرى.

isophorone diisocyanate (IPDI)هو ديزوسيانات الأليفاتية مع الصيغة الجزيئية c ₁₂ h ₁₈ n ₂ o ₂ والوزن الجزيئي 222.3. نظرًا لأن المادة الخام الأساسية لصناعة البولي يوريثان ، فقد أظهرت IPDI قيمة لا يمكن الاستغناء عنها في مجالات الطلاء ، والمواد اللاصقة ، والمرخى ، والمواد المركبة ، وما إلى ذلك بسبب بنيتها الجزيئية الفريدة والأداء الممتاز.

الخصائص الجزيئية وآلية التفاعل من IPDI

 

1.1 مزايا الهيكل الجزيئي
يحتوي الهيكل الجزيئي لـ IPDI على حلقة isophorone واحدة ومجموعات isocyanate (- NCO) ، من بينها يتأثر NCO الأساسي (- n=c=o) بتأثير العائق steric لخاتم السيكلوهيكسان والميثيل المتبادلة ، الدائرية في نشاط التفاعل ؛ ومع ذلك ، نظرًا لعوائقها الصغرى الأصغر ، فإن تفاعل Zhong NCO هو 1.3-2.5 أضعاف BO NCO. تتيح خاصية الموقع النشط هذه التحكم الدقيق للسلاسل الجزيئية في تخليق البوليمر ، مثل إعداد البولي يوريثان الخطية أو المتفرعة عن طريق ضبط ظروف التفاعل.

1.2 مقارنة بين نشاط التفاعل
بالمقارنة مع ديزوسيانات العطرية مثل TDI و MDI ، فإن IPDI لديها نشاط تفاعل أقل ، وضغط البخار المنخفض بشكل ملحوظ (0.0013KPa ، 25 درجة) من MDI (0.003KPa) ، وسلامة التشغيل العالية.

 

معدل رد فعله مع مجموعات الهيدروكسيل هو 4-5 أضعاف معدل HDI (Hexamethylene diisocyanate) ، والتي يمكن أن تقصر بشكل كبير دورة الإنتاج. على سبيل المثال ، في تحضير المرنة البولي يوريثان ، يمكن لنظام IPDI إكمال المعالجة في غضون ساعتين في 60 درجة ، في حين يتطلب نظام HDI 8 ساعات.

1.3 خصائص رد فعل التجميع الذاتي
يمكن لـ IPDI البلمرة الذاتية في ديكتون اليوريا الأليفاتية في 30-50 درجة تحت حماية النيتروجين ، ويمكن تسريع هذا التفاعل بواسطة محفزات مثل 4-ديميثيل يمينوبريدين. يمكن أن يشكل مزيد من البلمرة من dimers isocyanates متعددة الوظائف ، والتي يمكن استخدامها لإعداد الطلاءات ذات كثافة الوصلة العالية مع انخفاض بنسبة 50 ٪ في وقت تجفيف السطح مقارنة بالأنظمة التقليدية.

مجالات التطبيق الأساسية والاختراقات التكنولوجية

 

2.1 مواد البولي يوريثان عالية الأداء
2.1.1 طلاء مقاوم للطقس
تتمتع الطلاء البولي يوريثان القائم على IPDI بمقاومة ممتازة لشيخوخة الأشعة فوق البنفسجية بسبب عدم وجود بنية حلقة البنزين في جزيئاتها. في مجال طلاء إصلاح السيارات ، لا تزال الطلاءات التي أعدها البلمرة من IPDI و Ester الأكريليك تحافظ على معدل الاحتفاظ بأكثر من 90 ٪ بعد 2000 ساعة من اختبار الشيخوخة المتسارعة ، وهو ما يتجاوز بكثير 60 ٪ من الطلاء القائم على TDI. وفقًا لبيانات التطبيق من شركة للسيارات الدولية ، يمكن للموديلات التي تستخدم طلاء IPDI تمديد عمر طلاء الجسم إلى 10 سنوات وخفض تكاليف الصيانة بنسبة 40 ٪.

2.1.2 ارتداء المطاطية المقاومة
يتمتع اللطيف البولي يوريثان الذي أعده تفاعل IPDI و polyole polyol بصلابة شاطئ تصل إلى 85 أ ، وقوة شد تبلغ 50 ميجا باسكال ، وقوة المسيل للدموع 120kn/m ، ومقاومة التآكل ثلاث مرات من المطاط الطبيعي.

 

في مجال شفرات توربينات الرياح ، يتم استخدام المطاطية المستندة إلى IPDI لطبقة الحماية ذات الحافة الرائدة للشفرة ، والتي يمكن أن تصمد أمام ركوب درجة الحرارة من -40 إلى 80 درجة ، وتحسين مقاومة تآكل الرمال بنسبة 50 ٪ ، وتمديد عمر الخدمة إلى 20 عامًا.

2.1.3 بولي يوريثان المنقول بالمياه
معطف البولي يوريثان المنقذ المياه مع IPDI حيث يحقق وكيل المعالجة انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة<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 المواد المركب والمواد اللاصقة
2.2.1 لاصق دافئ الصلب
IPDI ، كعامل علاج للمواد اللاصقة للبولي يوريثان في المدعى عليهم المركبة ، يمكن أن يحسن بشكل كبير الخصائص الميكانيكية للمواد. أظهرت دراسة أجراها مجموعة معينة من تكنولوجيا الفضاء الجوي أن استخدام الدافع الشاث IPDI يمكنه تحقيق تقلب قوة الشد<10% and a fracture elongation retention rate of>85 ٪ في نطاق درجة الحرارة من -40 درجة إلى +60 ، تلبية متطلبات الطائرات عالية الدقة.

2.2.2 لاصق هيكلي
تتميز المادة اللاصقة التي أعدها IPDI و Polyester Polyol بقوة القص تبلغ 35 ميجا باسكال وتحسين مقاومة درجة الحرارة إلى 180 درجة في ترابط المواد المركبة من ألياف الكربون. وفقًا لتطبيق من قِبل مؤسسة تصنيع طيران معينة ، فإن مكونات الجناح التي تستخدم اللاصقة IPDI لها عمر تعب ضعف عمر أنظمة الايبوكسي وخفض الوزن بنسبة 15 ٪.

 

2.3 مواد وظيفية خاصة
2.3.1 الراتنج البصري
يحتوي الراتنج البصري الذي أعدته البلمرة المشتركة لـ IPDI و Hydroxyethyl Methacrylate على مؤشر الانكسار البالغ 1.58 ، وعدد ABBE 32 ، ونقل 92 ٪. يمكن استخدامه لتصنيع العدسات الراقية. يوضح اختبار المنتجات من قبل شركة بصرية معينة أن العدسات المستندة إلى IPDI لديها تحسن بنسبة 50 ٪ في مقاومة التأثير مقارنةً بعدسات الكمبيوتر ، وأقل عرضة للنقل.

2.3.2 المواد الطبية الحيوية
البولي يوريثان الطبي الذي أعدهisophorone diisocyanate (IPDI)و polycaprolactone لديه توافق حيوي وفقًا لمعيار ISO 10993 ويمكن استخدامه للزرع مثل صمامات القلب الاصطناعية والدخول الوعائية. أظهرت التجارب الحيوانية أن دورة تدهور المواد القائمة على IPDI في الجسم الحي يمكن التحكم فيها في غضون 6-12 شهرًا ، ولا توجد استجابة التهابية.

مستقر في درجة حرارة الغرفة والضغط ، يتفاعل ديزوسيانيت الأيزوفيورون مع مواد تحتوي على الهيدروجين النشط ، مثل الماء ، الفينول ، الكحول ، الأثير ، الأمين ، ميركابتان ، الكارباميت ، اليوريا ، إلخ

التفاعل مع الهيدروجين النشط: يمكن أن يشكل اليوريا ، استرات الأحماض الأمينية ، إلخ.

يمكن أن يكون IPDI حمضيًا مع مركبات الكربونيل - تفاعل الهيدروجين لتشكيل إيزوسيانات Amide ، مثل IPDI و Dimethyl Malonate - يمكن تحضير الإيزوسيانات المحظورة بتفاعل الهيدروجين عند 40 درجة.

تفاعل البلمرة الذاتية: تحت حماية النيتروجين والضغط الطبيعي من 30-50 درجة ، يتشكل Dimer اليوريا الأليفاتية. يمكن أن يكون المحفز الأساسي 4 ثنائي ميثيل أمينوبريدين ، 4-ديثيل أمينوبريدين ، 4-بيروليدين ، 4-بيبيريدويدين و 4 - (4-ميثيل بيبيريدينيل) بيريدين. محفز CO هو مركب الايبوكسي ، مثل أكسيد البروبيلين وأكسيد الإيثيلين والبوتان الإيبوكسي والكلوروبروبان الإيبوكسي.

يتم تشكيل Trimer IPDI تحت حماية النيتروجين والضغط الطبيعي من 50-90 درجة. يمكن استخدام المحفز باعتباره polycat 46. نظرًا لتأثير الحث والعائق الجامعي ، تختلف تفاعل اثنين من NCOs من IPDI مع التركيب الجزيئي غير المتماثل. عندما يتفاعل واحد - NCO ، يتناقص نشاط التفاعل في NCO المتبقية. بعد تكوين القطع ، يجب إضافة مثبطات البلمرة مثل الميثيل تولوينسلفونات وحمض الفوسفوريك وكلوريد الأسيل وما إلى ذلك لتجنب البلمرة الكاملة والمعالجة.

البلمرة لتشكيل البوليمرات: يمكن لـ IPDI التبلد مباشرة مع ثنائي إيثانولامين (DEA) لتشكيل مركبات البوليمر في خطوة واحدة دون إضافة الكواشف الإضافية الأخرى. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن أنشطة الهيدروجين النشطة للمجموعات - NH و - OH في DEA مختلفة ، فإن نتائج التفاعل ستشكل البوليمرات المفرطة الوضوح. يمكن أن يتفاعل أيضًا مع البولي أميد لتشكيل اليورو البديلة ، وهو أسرع من التفاعل مع البوليول ، وكانت فترة التنشيط قصيرة جدًا بشكل عام. إذا كان يتفاعل مع الماء ، فإن التحلل المائي لمجموعة NCO الوظيفية سوف ينتج ثاني أكسيد الكربون والأمين ، وسيتفاعل أمين تم إصداره تلقائيًا مع الإيزوسيانات الزائدة لتوليد اليوريا والرابط المتقاطع. يمكن تحويل هذا النوع من التفاعل إلى نظام مكون واحد ، ولكن يجب منع الرطوبة أثناء التخزين.

isophorone diisocyanate (IPDI)المركبات غير موجودة في الطبيعة. تم تحضير مركب الإيزوسيانات الأول من قبل الكيميائي البريطاني وورتز في عام 1849 من خلال تفاعل التحلل المزدوج لكبريتات الألكيل وسيان البوتاسيوم.

الوسم : Isophorone diisocyanate (IPDI) CAS 4098-71-9 ، الموردين ، المصنعين ، المصنع ، الجملة ، الشراء ، السعر ، الجزء الأكبر ، للبيع