Toluendiisocyanat

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. juni 2015; checks kræver 23 redigeringer .
2,4-toluendiisocyanat
Generel
Systematisk
navn		 2,4-​diisocyano-​1-​methyl-​benzen
Forkortelser TDI, TDI
Traditionelle navne TDI, Toluen diisocyanat, TDI 80, TDI 80/20, TDI T-80
Chem. formel C9H6N2O2 _ _ _ _ _ _ _
Fysiske egenskaber
Stat farveløs eller bleggul væske
Molar masse 174,2 g/ mol
Massefylde 1,214 g/cm³
Termiske egenskaber
Temperatur
 •  smeltning 21,8°C
 •  kogning 251°C
 •  blinker 260±1℉ [1]
Eksplosionsgrænser 0,9 ± 0 vol.% [1]
Damptryk 0,01 ± 0,01 mmHg [en]
Klassifikation
Reg. CAS nummer 584-84-9
PubChem 11443
Reg. EINECS nummer 209-544-5
SMIL   Cc1ccc(cc1\N=C=O)\N=C=O
InChI   InChI=1S/C9H6N2O2/c1-7-2-3-8(10-5-12)4-9(7)11-6-13/h2-4H,1H3DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N
RTECS CZ6300000
CHEBI 53556
ChemSpider 13835351
Sikkerhed
Begræns koncentrationen 0,05 mg/cm³
LD 50

6 mg/kg (rotter, oral)

12-14,5 mg/kg (hanmus, p.o.)
Toksicitet Ekstremt giftig, SDYAV
GHS piktogrammer Piktogram "Skull and crossbones" af CGS-systemetGHS sundhedsfare piktogramGHS miljø piktogram
NFPA 704 NFPA 704 firfarvet diamant en fire en
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Toluendiisocyanat  ( TDI ) er et aromatisk diisocyanat , der eksisterer som to isomerer : 2,4-TDI (CAS: 584-84-9) og 2,6-TDI (CAS: 91-08-7). TDI er sammen med polyol et råmateriale til fremstilling af polyurethaner . TDI-produktion tegner sig for omkring 30 % af det globale isocyanatmarked i februar 2011. [2] Meget giftig i høje koncentrationer.

Typer af TDI

Flere typer TDI er kommercielt brugt, herunder ren 2,4-isomer (TDI 100) [2] , TDI 80 (TDI 80/20, T-80) - en blanding af 80% 2,4-isomer og 20% ​​2,6-isomer (den mest udbredte arter, da dens produktion er den billigste), er TDI 65/35 (T-65) en blanding af 65% 2,4-isomer og 35% 2,6-isomer. Ren 2,4-TDI fremstilles i industrien i begrænsede mængder til specielle formål (hovedsageligt til fremstilling af elastomerer). Ren 2,6-TDI er kun tilgængelig som laboratoriereagens. En modificeret TDI fremstilles også til specielle formål [3] .

Fysiske egenskaber

TDI er en farveløs eller bleggul væske med et smeltepunkt på omkring 22 °C og en karakteristisk skarp lugt. På grund af dets nær-rumssmeltepunkt størkner TDI ofte i tønder under forsendelse, så de skal opbevares ved forhøjede temperaturer på lager til videre brug.

Produktion

Fra februar 2011 er verdens TDI-produktionskapacitet 2,6 millioner tons om året [2] . De største producenter er BASF , Bayer (disse to producenter står for omkring halvdelen af ​​kapaciteten), Mitsui Chemicals , Dow , samt BorsodChem (som har været en del af Yantai Wanhua siden begyndelsen af ​​2011) [4] og andre. Alle store TDI-producenter er medlemmer af International Institute of Isocyanates (International Isocyanate Institute) [5] , som har til formål at fremme sikker håndtering af MDI og TDI på arbejdspladsen, i samfundet og i miljøet.

Den vigtigste metode til at opnå toluendiisocyanat er nitrering af toluen til dinitrotoluen. Dernæst underkastes dinitrotoluen katalytisk hydrogenering til toluendiamin. Sidstnævnte opløses i et inert opløsningsmiddel og omsættes med fosgen .

TDI kan opnås direkte fra dinitrotoluen ved væskefasecarbonylering i o-dichlorbenzen. Denne metode undgår brugen af ​​fosgen, og problemet med affald er kun udnyttelsen af ​​hydrogenchlorid. Denne metode har dog endnu ikke fundet industriel anvendelse.

En innovativ tilgang til fremstilling af diisocyanater bliver nu brugt af Bayer. Virksomheden har udviklet en teknologi, ifølge hvilken fosgenering ikke udføres i væsken, men i gasfasen. Denne teknologi reducerer opløsningsmiddelforbruget med 80 %, energiforbruget med 60 % og investeringerne med 20 %.

Reaktivitet

Positionen af ​​isocyanatgrupperne påvirker deres reaktivitet:

4-NCO ( 2,4-isomer ) > 2-NCO og 6-NCO ( 2,6-isomer ) > 2-NCO ( 2,4-isomer )

Ved 38 °C er reaktionshastighedsforholdet 8:3:1. Således vil 4-NCO-gruppen reagere fortrinsvis. I reaktion med en polyol producerer den mere sterisk hindrede 2,6-isomer et stivere skum end 2,4-isomeren. Af samme grund bruges TDI 65/35, som indeholder en større mængde af 2,6-isomeren end TDI 80/20, til at opnå specielle skum, for eksempel med højere bæreevne.

TDI, som er en elektrofil , reagerer med nukleofile stoffer som vand, alkoholer , syrer, aminer osv.

Ansøgning

Hovedanvendelsen af ​​TDI er fremstilling af fleksible polyurethanskum . Til opskumning af polymeren anvendes forskellige lavtkogende stoffer, såsom freon eller pentan . Det resulterende polyurethanskum (PPU) kan have forskellige grader af stivhed, tæthed, "hukommelseseffekt" osv. (afhængigt af mærket), hvilket gør det muligt at bruge materialet i en lang række produkter.

Hovedprodukter fra TDI:

Fysiologisk virkning og toksicitet

Toluendiisocyanat (TDI 80, 2,4-Toluendiisocyanat) er særligt giftigt , er opført på listen over potente giftige stoffer , tilhører anden fareklasse [6] og kan i høje koncentrationer være sensibiliserende og allergen , ligesom andre organiske isocyanater . Udsættelse for TDI-dampe bør undgås, da det kan føre til farlige virkninger, herunder TDI, en velkendt årsag til astma . På grund af ulykker og sundheds- og miljøhensyn er information om håndtering, personlige værnemidler, eksponeringsovervågning, transport, opbevaring, prøveudtagning og analyse af TDI blevet offentliggjort i en særlig bog [7] . TDI er et af elleve stoffer, der er opført under New Jersey Toxic Catastrophe Prevention Act , som, hvis de udsættes for mennesker, med stor sandsynlighed vil forårsage alvorlige helbredseffekter, herunder død eller permanent invaliditet.

Ifølge [8] var minimumsværdierne for lugtperceptionstærsklerne for en blanding af 2,4 og 2,6 isomerer (i forholdet 65:35) hos personer, der ikke blev udsat for disse stoffer (f.eks. på arbejde) ikke lavere end 0,2-2, 6 mg/ m3 ; ifølge [9] nåede den 15 mg/ m3 . MPC for 4-methylphenylen-1,3-diisocyanat (CAS 584-84-9) i luften i arbejdsområdet [10] er 0,05 mg/cm 3 (maksimalt enkelt). Brugen af ​​udbredt filtrerende RPE i kombination med " filterskift , når maske lugter" (som anbefalet i Den Russiske Føderation af leverandører [11] ) vil føre til overdreven eksponering for TDI for i det mindste nogle arbejdere på grund af den forsinkede udskiftning af gasmasken filtre . Der bør anvendes væsentligt mere effektive ændringer i teknologi og midler til kollektiv beskyttelse .

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0621.html
  2. ↑ 1 2 3 Eurasian Chemical Market No. 2 (77), 2011
  3. ↑ Materialer til samarbejde med RKhTU im. D. I. Mendeleev og Dow Chemicals
  4. ↑ Yantai Wanhua Arkiveret 24. januar 2021 på Wayback Machine 
  5. ↑ International Isocyanate Institute . Hentet 7. september 2011. Arkiveret fra originalen 1. oktober 2019.
  6. ↑ navn= https://docs.cntd.ru_GOST  (utilgængeligt link) 12.1.005-76 Arbejdssikkerhedsstandarder (SSBT). Arbejdsområde luft. Generelle sanitære og hygiejniske krav
  7. ↑ Allport DC, Gilbert, DS og Outterside SM (eds) (2003). MDI og TDI: sikkerhed, sundhed og miljø: en kildebog og praktisk guide. Chichester, Wiley. . Hentet 7. september 2011. Arkiveret fra originalen 27. juli 2007.
  8. ↑ Chizhikov V.A. Biologisk effekt og hygiejnisk betydning af små koncentrationer af toluendiisocyanat i atmosfærisk luft / Ryazanov V.A., Goldberg M.S. (red). — Maksimalt tilladte koncentrationer af atmosfæriske forurenende stoffer. - Moskva: Forlaget "Medicine", 1964. - S. 21-41. — 204 s. — (Udgave 8). - 2800 eksemplarer.
  9. ↑ Gregory Leonardos, David Kendall og Nancy Barnard. Lugttærskelbestemmelser af 53 Odorant Chemicals  // Air & Waste Management Association  Journal of the Air & Waste Management Association. - Taylor & Francis, 1969. - Februar (vol. 19 ( iss. 2 ). - S. 91-95. - ISSN 1096-2247 . - doi : 10.1080/00022470.1969.10466465 .
  10. ↑ (Rospotrebnadzor) . nr. 1432 // GN 2.2.5.3532-18 "Maximum Tilladte Koncentrationer (MPC) af skadelige stoffer i luften i arbejdsområdet" / godkendt af A.Yu. Popova . - Moskva, 2018. - S. 101. - 170 s. - (Sanitære regler). Arkiveret 12. juni 2020 på Wayback Machine
  11. ↑ udg. Sorokin Yu.G., Preobrazhensky V.B. et al. 5. Levetid og tegn på fejlfunktion af RPE // Retningslinjer for valg og brug af personligt åndedrætsværn . - Moskva: Forlaget "KOLOS", 2006. - S. 22-35. — 56 s. - 2000 eksemplarer.  — ISBN 5-10-003932-9 .

Links