Диизоцианаты

В настоящее время в промышленности в качестве диизоцианатов широко применяются 2,4-толуилендиизоцианат, его смесь с 2,6-изомером в соотношении 80:20 и 65:35, 1,6-гексаметилендиизоцианат, 1,5-нафтилендиизоцианат и 4,4′-дифенилметандиизоцианат.

Показатели физических свойств диизоцианатов приведены в табл. I.5.

Таблица I.5

Из указанных в табл. I.5 диизоцианатов наибольшей токсичностью отличаются 1,6-гексаметилендиизоцианат, 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианаты и их смеси. Они представляют собой жидкости с резким неприятным запахом.

В промышленности для снижения токсичности используют продукты взаимодействия диизоцианатов со спиртами и другими гидроксилсодержащими соединениями.

1,5-Нафтилендиизоцианат, 1,4-фенилендиизоцианат и 4,4′-дифенилметандиизоцианат находятся в твердом агрегатном состоянии, обладают низкой упругостью насыщенных паров и малотоксичны. Эти диизоцианаты поступают в производство в пластинах или блоках и для реакции с олигоэфирами переводятся в жидкое состояние при нагревании.

Около 90% полиуретановых композиций приготовляют на основе толуилендиизоцианата и только 10% с применением 4,4′-дифенилметандиизоцианата. Основной причиной преимущественного применения толуилендиизоцианата является его более низкая стоимость. Он более чем в 2 раза дешевле 4,4′-дифенилметандиизоцианата. Кроме того, процесс приготовления полиуретановых композиций на основе толуилендиизоцианата более прост, так как не требует применения дополнительного этапа расплавления диизоцианата.

Предполагается, что в недалеком будущем применение 4,4′-дифенилметандиизоцианата в производстве полиуретановых эластомеров значительно возрастет.

Технологический процесс получения эластомеров одностадийным способом с применением 4,4′-дифенилметандиизоцианата легче контролируется (в особенности, если используется его жидкая модификация), чем тот же процесс с применением толуилендиизоцианата (ТДИ). Диизоцианаты других видов находят ограниченное применение, главным образом вследствие их высокой стоимости и токсичности.

Фирмами "Апджон К°" и "Мобэй Кемикл К°" (США) разработана жидкая разновидность 4,4′-дифенилметандиизоцианата. Кроме того, созданы два новых типа диизоцианата, по свойствам подобные 4,4′-дифенилметандиизоцианату, но обладающие более низкой упругостью паров и высокой реакционноспособностью. Полиуретановые композиции на основе этих диизоцианатов отверждаются при низких температурах (до 0°С).

Диизоцианаты алифатического типа образуют полиуретаны с более высокой стойкостью к световому старению в отличие от ароматических диизоцианатов.

Полиуретаны, имеющие повышенную стойкость к световому старению, могут быть получены с применением параксилилендиизоцианата, структурная формула которого приводится ниже:

При переработке полиуретановых материалов, используемых в промышленности искусственной кожи, имеются трудности, связанные с низкой жизнеспособностью лаковых и клеевых композиций. Для устранения этого недостатка рекомендуется использовать блокированные диизоцианаты, которые при повышенных температурах разлагаются с образованием свободного диизоцианата.

В настоящее время проводятся исследования, целью которых является создание новых видов диизоцианатов и олигоэфиров, которые позволят получать полиуретаны и искусственные кожи на их основе с самыми разнообразными свойствами.