MDI 基础知识

带你快速完整读懂异氰酸酯（TDI，MDI，HDI，IPDI，H12MDI）

异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称，是聚氨酯树脂合成的重要原料。随着聚氨酯生产在亚洲特别是中国的迅猛发展，我国已成为异氰酸酯全球第一大生产和消费国。不过现阶段异氰酸酯也呈现出部分产品供应严重过剩的态势。因此国内供应商正积极开拓国外市场，同时在下游领域也加大力度开发环保型聚氨酯产品，利用水性和无溶剂型产品代替现有产品。

以-NCO基团的数量分类

• 单异氰酸酯

• 二异氰酸酯

• 多异氰酸酯

以化学结构分类

• 芳香族异氰酸酯──TDI/MDI/NDI/TODI

• 脂肪族异氰酸酯──HDI/TMDI/XDI

• 脂环族异氰酸酯──IPDI/HMDI/HTDI

异氰酸酯中应用最广泛，年消耗量最大的是TDI、MDI，其次为HDI、IPDI和HMDI，其他异氰酸酯的应用量相对较少。

芳香族异氰酸酯

芳香族异氰酸酯，因其采用价格低廉的甲苯为原料，发展很快，占主导地位。但芳香族异氰酸酯因含有芳香基团，容易氧化生成醌类物质，导致所制得的聚氨酯涂料等制品易泛黄、耐候性差。芳香族异氰酸酯的主要品种包括：

• 甲苯二异氰酸酯(TDI)

• 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)

• 其他为特种芳香族异氰酸酯，在特殊领域也具有良好的市场前景。包括：

• 萘1,5-二异氰酸酯(NDI)

1.甲苯二异氰酸酯(TDI)

TDI是聚氨酯合成最重要的二异氰酸酯，广泛用于软质聚氨酯泡沫塑料、涂料、弹性体、胶粘剂、密封胶及其他聚氨酯产品。

市场牌号：TDI-80、TDI-100、TDI-65

工业品中以TDI-80用途最广，用量最多。TDI-100结构规整，可用于合成特殊的预聚体，主要用于聚氨酯弹性体，TDI-65主要用于聚酯型聚氨酯泡沫塑料等。

供应商：科思创、巴斯夫、福建东南电化、北方锦化、甘肃银光、烟台巨力、沧州大化。

2. 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)

MDI情况介绍

MDI即甲撑二苯基二异氰酸酯，又名二苯甲烷二异氰酸酯，是制造聚氨酯产品的重要原料。就其结构而言，有4,4-MDI、2,4-MDI、2,2-MDI等异构体，聚氨酯材料中应用最多的是4,4-MDI。以MDI的纯度而言，又可分为橡胶级MDI、纤维级MDI、精制MDI（或称PAPI）PAPI主要用于聚氨酯泡沫塑料与粘合剂等。

（1） MDI和特点

A、品种繁多

在非高分子化工原料中，MDI产品除了具有反应性极高的特点外，另一个突出不同点就是其品种较为繁多，多达20几个。这一特点主要是其结构及其不同的应用所决定的。

通常，MDI的品种个数由工艺技术水平而定，MDI工业比较发达国家，由于其应用和技术较为先进的原因，MDI品种可多达近二十几种。如：在90年代中期，道化学公司就有17种，拜尔公司有16种，巴斯夫公司有12种，三井东压公司有15种，ICI公司最多，有二十七种。相比之下，我国的MDI工业就较为落后，烟台合成革总厂不过5种。

B、纯MDI凝固点较高，使用不便。

C、纯MDI在贮存过程中易产生自聚而变质

纯MDI在贮存过程中，尤其是在常温下贮存，易产生自聚形成二聚体而改变其性能。为防止自聚，需0℃以下贮存、运输，这样一来，不仅不方便，而且还要增加贮运费用。为此，通常采用液化改性方法或与多元醇制成预聚体，当改性或预聚之后，不仅改善了贮存性能，方便了用户，产品性能也得到了改善。

MDI广泛应用于鞋、家电、建筑、汽车及家具制造等行业，如被用作合成革、汽车内饰件和冰箱冷库保温材料等。其制品具有塑料和橡胶的双重优点，是目前世界上发展迅速的高分子合成材料之一，现国际上的MDI厂家主要集中在欧美等发达地区。

一、 国外MDI生产情况

表1 国外MDI生产厂家及生产规模

所属国家 企业名称 所在地 生产规模

德国 拜耳公司 美国得克萨斯 14万吨/年 1998年投产

其它 56万吨/年

英国 ICI公司 荷兰罗森达 36万吨/年

MDI的性质、毒性和安全知识

1． 产品分类和暴露极限

CAS NO. OSHA PEL 1 ACGIH TLV2

4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 101-68-8 0.02ppm(ceiling) 0.005ppm(8-hour

TWA3

聚合MDI 9016-87-9 --- -------

1、可允许的暴露限制

2、最大允许浓度

3、加权平均数

2、典型物理数据

4，4’MDI PMDI

外观 固体，38℃以下 液体

沸点 200℃＠5mm hg 200℃＠5mm hg

颜色 无色至黄色 呈褐色

分解点 230℃ 260-340℃

密度（镑/加仑） 10.22 10.22

凝固/熔点 38℃ 变化

气味 无 轻微芬芳

水溶性 不溶解；与之反应放出CO2 不溶解；与之反应放出CO2

比重 1.33＠20℃（固体）；1.18＠50℃（液体） 1.24＠20℃

蒸气压 <0.00001mm hg ＠20℃ <0.00001mm hg ＠20℃

粘度 4.0cps＠40℃ 变化

3、 反应数据

4，4’MDI PMDI

闪点 >200℃ >200℃

自燃 不可知 不可知

爆炸极限 不可知 不可知

热分解温度 >200℃ >200℃

热分解产物 CO,CO2,NOX,HCN CO,CO2,NOX,HCN

避免接触物质 水，酒精，胺，酸 水，酒精，胺，酸

4、 健康影响——短期

工业MDI（聚合MDI）中含有很大比例的单体MDI（通常为40~60%），所以，除非有特殊原因或需要测定两者对健康影响的区别，一般情况下认为PM对健康的影响与纯MDI相似。通常，有四种潜在的暴露途径：吸入，皮肤接触，眼睛接触以及口腔摄入。

吸入

在正常的装卸和储存温度下，MDI具有相对较低的蒸汽压。在适当的通风条件下，空气中的MDI蒸气浓度不会达到或超过暴露指标。除非升高温度，或者将MDI雾化，才会导致以下后果：

什么是TDI、MDI的用途

什么是TDI、MDI，聚氨酯的用途

TDI(甲苯二异氰酯)是常用的多异氰酸酯的一种，而多异氰酯是聚氨酯(PU)材料和重要基础原料。聚氨酯工业最常用的TDI是2，4-TDI

两种异构体的混合物，主要用于生产软质聚氨酯泡沫及聚氨酯弹性体、涂料、胶黏剂等。

知道了吗，TDI是生产聚氨酯重要原料，而另一个知名的MDI也是生产聚氨酯重要原料，也是价格备受追捧，那聚氨酯是做什么的那？聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空....

1、PU软泡Flexible PU

垫材——如座椅、沙发、床垫等，聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料，垫材也是软泡用量最大的应用领域；

吸音材料——开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能，可用作室内隔音材料；

织物复合材料——垫肩、文胸海绵、化妆棉；玩具

2、PU硬泡Rigid PU

冷冻冷藏设备——如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等，聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料；

工业设备保温——如储罐、管道等；

建筑材料——在欧美发达国家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗

量的70%左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上；在中国，硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍，所以发展的潜力非常大；

交通运输业——如汽车顶篷、内饰件（方向盘、仪表盘）等；

仿木材——高密度（密度300~700kg/m3）聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料，又称仿木材，具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点，强度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各类高档制品。

灌封材料——例如防水灌浆材料、堵漏材料、屋顶防水材料

花卉行业——PU花盆、插花泥等

3、PU半硬泡Semi-rigid PU

吸能性泡沫体——吸能性泡沫体具有优异的减震、缓冲性能，良好的抗压缩负荷性能及变形复原性能，其最典型的应用是用于制备汽车保险杠；