Isophoron Diisocyanat (IPDI) CAS 4098-71-9

Isophoron Diisocyanat (IPDI), Chemische Formel C12H18N2O2, ist ein alicyclischer Diisocyanat. IPDI ist eines der aktivsten Diisocyanatprodukte in der gemeinsamen Verwendung mit stabiler Reaktion. Die beiden Isocyanatgruppen haben ungefähr zehnmal unterschiedliche Reaktionstätigkeiten, was für die Herstellung verschiedener Präpolymere förderlich ist, und der Dampfdruck ist niedrig, wodurch es sicherer ist, sie zu verwenden und zu arbeiten. Es ist das Aushärtungsmittel von Hydroxyl -Präpolymer (dh Polypropylenglykol), das für Polyurethan -Kleber des Verbundtreibers benötigt wird. Es wird häufig in Kunststoffen, Klebstoffen, Pharmazeutika, Gewürzen und anderen Branchen eingesetzt.

Isophoron Diisocyanat (IPDI)ist ein aliphatisches Diisocyanat mit der molekularen Formel C ₁₂ h ₁₈ n ₂ o ₂ und einem Molekulargewicht von 222,3. Als Kernrohmaterial der Polyurethanindustrie hat IPDI aufgrund seiner einzigartigen molekularen Struktur und hervorragenden Leistung einen unersetzlichen Wert in den Feldern von Beschichtungen, Klebstoffen, Elastomeren, Verbundwerkstoffen usw. gezeigt.

Molekulare Eigenschaften und Reaktionsmechanismus von IPDI

 

1.1 Vorteile der molekularen Struktur
Die molekulare Struktur von IPDI enthält einen Isophoronring und zwei Isocyanatgruppen (- NCO), unter denen der primäre NCO (- N=C=o) durch die sterische Hinderungseffekte von Cyclohexanring und- ersetzte Methylgruppe beeinflusst wird, die zu einer geringeren Reaktionsaktivität ersetzt wird; Aufgrund seines kleineren sterischen Hindernisses beträgt die Reaktivität von Zhong-NCO jedoch das 1,3-2,5-fache des Bo-NCO. Diese Merkmale mit zwei aktivem Zentrum ermöglicht eine präzise Kontrolle von molekularen Ketten in der Polymersynthese, wie die Herstellung linearer oder verzweigter Polyurethane durch Einstellung der Reaktionsbedingungen.

1.2 Vergleich der Reaktionsaktivität
Im Vergleich zu aromatischen Diisocyanaten wie TDI und MDI weist IPDI eine geringere Reaktionsaktivität auf, signifikant niedrigeren Dampfdruck (0,0013KPa, 25 Grad) als MDI (0,003KPA) und eine höhere operative Sicherheit.

 

Die Reaktionsgeschwindigkeit mit Hydroxylgruppen beträgt das 4-5-fache von HDI (Hexamethylen-Diisocyanat), das den Produktionszyklus erheblich verkürzen kann. Zum Beispiel kann bei der Herstellung von Polyurethanelastomeren das IPDI -System innerhalb von 2 Stunden bei 60 Grad abgeschlossen werden, während das HDI -System 8 Stunden benötigt.

1.3 Reaktionseigenschaften der Selbstaggregation
IPDI kann sich mit 30-50 Grad unter Stickstoffschutz in aliphatische Harnstoff-Diketon-Dimer-Dimer-Dimer einteilen, und diese Reaktion kann durch Katalysatoren wie 4-Dimethylaminopyridin beschleunigt werden. Eine weitere Polymerisation von Dimeren kann multifunktionale agglomerierte Isocyanate bilden, die zur Herstellung hoher Vernetzungsdichtebeschichtungen mit einer Verringerung der Oberflächentrocknungszeit im Vergleich zu herkömmlichen Systemen verwendet werden können.

Kernanwendungsbereiche und technologische Durchbrüche

 

2.1 Hochleistungs -Polyurethanmaterialien
2.1.1 wetterbeständige Beschichtung
Polyurethan -Beschichtungen auf IPDI -Basis haben aufgrund des Fehlens einer Benzolringstruktur in ihren Molekülen einen hervorragenden UV -Alterungswiderstand. Auf dem Gebiet der Automobilreparaturfarbe halten Beschichtungen, die durch Copolymerisation von IPDI und Acrylester erstellt wurden, nach 2000 Stunden beschleunigter Alterungstests immer noch eine Glanzretentionsrate von über 90% bei weit über den 60% der TDI -Basisbeschichtungen. Laut Anwendungsdaten eines internationalen Autounternehmens können Modelle, die die IPDI -Beschichtung verwenden, die Lebensdauer der Körperbeschichtung auf 10 Jahre verlängern und die Wartungskosten um 40%senken.

2.1.2 Tragenresistent Elastomer
Das durch die Reaktion von IPDI und Polyether -Polyol hergestellte Polyurethanelastomer hat eine Uferhärte von bis zu 85A, eine Zugfestigkeit von 50 MPa, eine Tränenfestigkeit von 120 kN/m und einen Dreifachen des Verschleißwiderstandes dreimal mit Naturkautschuk.

 

Im Bereich der Windturbinenblätter werden IPDI -basierte Elastomere für die Schutzschicht der Blade -Vorderkante verwendet, die dem Temperaturkreislauf von -40 bis 80 Grad standhalten kann, die Sanderosionsbeständigkeit um 50%verbessert und die Lebensdauer auf 20 Jahre verlängert.

2.1.3 Waterborne Polyurethan
Das wässrige Polyurethan -Decklack mit IPDI, während das CHREINGENTEGRAFT ERFORDERTE VOC -Emissionen<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 Verbundwerkstoffe und Klebstoffe
2.2.1 solide Treibmittelkleber
IPDI als Aushärtungsmittel für Polyurethanklebstoffe in zusammengesetzten Treibmitteln kann die mechanischen Eigenschaften von Materialien erheblich verbessern. Eine von einer bestimmten Luft- und Raumfahrt -Technologiegruppe durchgeführte Studie zeigt, dass die Verwendung von IPDI -gehärtetem Treibmittel eine Zugfestigkeitsschwankung von erreichen kann<10% and a fracture elongation retention rate of>85% innerhalb des Temperaturbereichs von -40 Grad bis +60 Grad und erfüllen die Anforderungen an hochpräzise Flugzeuge.

2.2.2 Strukturkleber
Das von IPDI und Polyester Polyol hergestellte Klebstoff hat eine Scherfestigkeit von 35 MPa und eine verbesserte Temperaturbeständigkeit gegen 180 Grad in der Bindung von Kohlefaserverbundwerkstoffen. Laut einer Anwendung eines bestimmten Luftfahrtfertigungsunternehmens haben Flügelkomponenten mit IPDI -Klebstoff eine Müdigkeitslebensdauer doppelt so hoch wie bei Epoxysystemen und eine Gewichtsreduzierung von 15%.

 

2.3 Spezielle funktionale Materialien
2.3.1 Optisches Harz
Das optische Harz, das durch Copolymerisation von IPDI und Hydroxyethylmethacrylat hergestellt wurde, hat einen Brechungsindex von 1,58, eine ABBE -Anzahl von 32 und eine Transmission von 92%. Es kann für die High-End-Linsenherstellung verwendet werden. Produkttests durch ein bestimmtes optisches Unternehmen zeigen, dass IPDI -basierte Objektive im Vergleich zu PC -Objektiven eine Verbesserung der Schlagfestigkeit von 50% aufweisen und weniger anfällig für die Vergilbung sind.

2.3.2 Biomedizinische Materialien
Das medizinische Polyurethan hergestellt vonIsophoron Diisocyanat (IPDI)und Polycaprolacton hat Biokompatibilität gemäß ISO 10993 Standard und kann für Implantate wie künstliche Herzklappen und Gefäßstents verwendet werden. Tierversuche haben gezeigt, dass der Abbauzyklus von IPDI-basierten Materialien in vivo innerhalb von 6 bis 12 Monaten kontrolliert werden kann und keine entzündliche Reaktion vorliegt.

Stabil bei Raumtemperatur und Druck, Isophoron -Diisocyanat reagiert mit Substanzen, die aktive Wasserstoff wie Wasser, Phenol, Alkohol, Äther, Amin, Mercaptan, Carbamat, Harnstoff usw. enthalten.

Reaktion mit aktivem Wasserstoff: Es kann Harnstoff, Aminosäureester usw. bilden. Die Reaktion der Harnstoff -Harnstoffe kann verwendet werden, um die Aminogruppe in der organischen Analyse zu identifizieren oder umgekehrt den Gehalt an Isocyanat mit der Aminogruppe zu titrieren.

IPDI kann mit Carbonylverbindungen - Wasserstoffreaktion zur Bildung von Amid -Kündigungs -Isocyanat wie IPDI und Dimethyl -Malonat - sauer sein. Das blockierte Isocyanat kann durch die Reaktion von Wasserstoff bei 40 Grad hergestellt werden.

Selbstpolymerisationsreaktion: Unter Stickstoffschutz und normalem Druck von 30-50 Grad wird aliphatischer Harnstoff-Diketon-Dimer gebildet. Der primäre Katalysator kann 4-Dimethylaminopyridin, 4-Diethylaminopyridin, 4-Pyrrolidin, 4-Piperidopyridin und 4 - (4-Methylpiperidinyl) -Pyridin sein. Der CO -Katalysator ist eine Epoxyverbindung wie Propylenoxid, Ethylenoxid, Epoxidbutan und Epoxychlorpropan.

IPDI-Trimer wird unter Stickstoffschutz und normalem Druck von 50 bis 90 Grad gebildet. Der Katalysator kann als Polycat 46 verwendet werden. Aufgrund der Wirkung von Induktion und sterischer Hindernis ist die Reaktivität von zwei NCOs von IPDI mit asymmetrischer Molekularstruktur unterschiedlich. Wenn einer - NCO reagiert, nimmt die Reaktionsaktivität der verbleibenden - NCO ab. Nach der Trimerbildung müssen Polymerisationsinhibitoren wie Methyl -Toluenesulfonat, Phosphorsäure, Acylchlorid usw. hinzugefügt werden, um eine vollständige Polymerisation und Aushärtung zu vermeiden.

Polymerisation zur Bildung von Polymeren: IPDI kann direkt mit Diethanolamin (DEA) polymerisieren, um Polymerverbindungen in einem Schritt zu bilden, ohne andere Hilfsreagenzien hinzuzufügen. Da die aktiven Wasserstoffaktivitäten der - NH- und - OH -Gruppen in DEA unterschiedlich sind, bilden die Reaktionsergebnisse außerdem hyperbranchierte Polymere. Es kann auch mit Polyamid reagieren, um einen substituierten Harnstoff zu bilden, der schneller als die Reaktion mit Polyolen ist, und die Aktivierungszeit ist im Allgemeinen sehr kurz. Wenn es mit Wasser reagiert, produziert die Hydrolyse der NCO -Funktionsgruppe CO2 und Amin, und das freigesetzte Amin reagiert automatisch mit überschüssigem Isocyanat, um Harnstoff- und Kreuzverbindungen zu erzeugen. Diese Art von Reaktion kann zu einem einzigen Komponentensystem verarbeitet werden, aber während der Lagerung ist Feuchtigkeit verhindert.

Isophoron Diisocyanat (IPDI)Verbindungen existieren in der Natur nicht. Die früheste Isocyanatverbindung wurde 1849 vom britischen Chemiker Wurtz durch Doppelzersetzungsreaktion von Alkylsulfat und Kaliumcyanat hergestellt.

Beliebte label: Isophoron Diisocyanat (IPDI) CAS 4098-71-9, Lieferanten, Hersteller, Fabrik, Großhandel, Kaufen, Preis, Volumen, zum Verkauf