Toluen diisokyanát

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 25. června 2015; kontroly vyžadují 23 úprav .
2,4-toluendiisokyanát
Všeobecné
Systematický
název		 2,4-diisokyan-1-methyl-benzen
Zkratky TDI, TDI
Tradiční jména TDI, Toluen diisokyanát, TDI 80, TDI 80/20, TDI T-80
Chem. vzorec C9H6N202 _ _ _ _ _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Stát bezbarvá nebo světle žlutá kapalina
Molární hmotnost 174,2 g/ mol
Hustota 1,214 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 21,8 °C
 •  varu 251 °C
 •  bliká 260±1℉ [1]
Meze výbušnosti 0,9 ± 0 obj. % [1]
Tlak páry 0,01 ± 0,01 mmHg [jeden]
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 584-84-9
PubChem 11443
Reg. číslo EINECS 209-544-5
ÚSMĚVY   Cc1ccc(cc1\N=C=O)\N=C=O
InChI   InChI=1S/C9H6N2O2/cl-7-2-3-8(10-5-12)4-9(7)11-6-13/h2-4H,1H3DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N
RTECS 6300000 Kč
CHEBI 53556
ChemSpider 13835351
Bezpečnost
Limitní koncentrace 0,05 mg/cm³
LD 50

6 mg/kg (potkani, orálně)

12-14,5 mg/kg (samci myší, p.o.)
Toxicita Extrémně jedovatý, SDYAV
piktogramy GHS Piktogram "Lebka a zkřížené hnáty" systému ČGSPiktogram zdravotní nebezpečnosti GHSPiktogram prostředí GHS
NFPA 704 NFPA 704 čtyřbarevný diamant jeden čtyři jeden
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Toluendiisokyanát  ( TDI ) je aromatický diisokyanát , který existuje jako dva izomery : 2,4-TDI (CAS: 584-84-9) a 2,6-TDI (CAS: 91-08-7). TDI je spolu s polyolem surovinou pro výrobu polyuretanů . Produkce TDI představuje k únoru 2011 asi 30 % celosvětového trhu s isokyanáty. [2] Ve vysokých koncentracích je velmi toxický.

Typy TDI

Komerčně se používá několik typů TDI, včetně čistého 2,4-izomeru (TDI 100) [2] , TDI 80 (TDI 80/20, T-80) - směs 80 % 2,4-izomeru a 20 % 2,6-izomeru (největší široce používaný druh, protože jeho výroba je nejlevnější), TDI 65/35 (T-65) je směs 65 % 2,4-izomeru a 35 % 2,6-izomeru. Čistý 2,4-TDI se v průmyslu vyrábí v omezeném množství pro speciální účely (hlavně pro výrobu elastomerů). Čistý 2,6-TDI je dostupný pouze jako laboratorní činidlo. Pro speciální účely se vyrábí i upravené TDI [3] .

Fyzikální vlastnosti

TDI je bezbarvá nebo světle žlutá kapalina s bodem tání asi 22 °C a charakteristickým štiplavým zápachem. Vzhledem ke svému bodu tání blízko místnosti TDI během přepravy často tuhne v sudech, takže musí být skladovány při zvýšených teplotách pro další použití.

Výroba

K únoru 2011 je světová výrobní kapacita TDI 2,6 milionů tun ročně [2] . Největšími výrobci jsou BASF , Bayer (tito dva výrobci představují zhruba polovinu kapacit), Mitsui Chemicals , Dow , dále BorsodChem (který je od začátku roku 2011 součástí Yantai Wanhua) [4] a další. hlavní výrobci TDI jsou členy Mezinárodního institutu izokyanátů (International Isocyanate Institute) [5] , jehož cílem je podporovat bezpečné zacházení s MDI a TDI na pracovišti, v komunitě a v životním prostředí.

Hlavní metodou pro získání toluendiisokyanátu je nitrace toluenu na dinitrotoluen. Dále se dinitrotoluen podrobí katalytické hydrogenaci na toluendiamin. Ten se rozpustí v inertním rozpouštědle a nechá reagovat s fosgenem .

TDI lze získat přímo z dinitrotoluenu karbonylací v kapalné fázi v o-dichlorbenzenu. Tato metoda se vyhýbá použití fosgenu a problémem odpadu je pouze využití chlorovodíku. Tato metoda však dosud nenašla průmyslové uplatnění.

Inovativní přístup k výrobě diisokyanátů nyní používá společnost Bayer. Společnost vyvinula technologii, podle které se fosgenace neprovádí v kapalné, ale v plynné fázi. Tato technologie snižuje spotřebu rozpouštědel o 80 %, spotřebu energie o 60 % a investice o 20 %.

Reaktivita

Pozice isokyanátových skupin ovlivňuje jejich reaktivitu:

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

Při 38 °C je poměr reakčních rychlostí 8:3:1. Skupina 4-NCO bude tedy reagovat přednostně. V reakci s polyolem stericky bráněný 2,6 izomer vytváří tužší pěnu než 2,4 izomer. Ze stejného důvodu se TDI 65/35, který obsahuje vyšší množství 2,6-izomeru než TDI 80/20, používá k získání speciálních pěn, například s vyšší nosností.

TDI jako elektrofil reaguje s nukleofilními látkami, jako je voda, alkoholy , kyseliny, aminy atd.

Aplikace

Hlavní aplikací TDI je výroba pružných polyuretanových pěn . Pro napěnění polymeru se používají různé nízkovroucí látky, jako je freon nebo pentan . Výsledná polyuretanová pěna (PPU) může mít různé stupně tuhosti, hustoty, „paměťového efektu“ atd. (v závislosti na značce), což umožňuje použití materiálu v široké škále produktů.

Hlavní produkty od TDI:

Fyziologické působení a toxicita

Toluendiisokyanát (TDI 80, 2,4-Toluendiisokyanát) je zvláště toxický , je uveden v seznamu silně toxických látek , patří do druhé třídy nebezpečnosti [6] a ve vysokých koncentracích může být senzibilizátorem a alergenem , stejně jako ostatní organické látky . isokyanáty . Je třeba se vyhnout expozici výparům TDI, protože může vést k nebezpečným účinkům, včetně TDI, dobře známého původce astmatu . Z důvodu havárií a ochrany zdraví a životního prostředí byly informace o manipulaci, osobních ochranných pomůckách, monitorování expozice, přepravě, skladování, odběru vzorků a analýze TDI publikovány ve speciální knize [7] . TDI je jednou z jedenácti látek uvedených v zákoně o prevenci toxických katastrof v New Jersey , které, pokud jsou vystaveny lidem, s vysokou pravděpodobností způsobí vážné zdravotní účinky, včetně smrti nebo trvalé invalidity.

Podle [8] byly minimální hodnoty prahů vnímání pachu pro směs izomerů 2,4 a 2,6 (v poměru 65:35) u osob, které těmto látkám vystaveny nebyly (například v zaměstnání), byly ne nižší než 0,2-2,6 mg/ m3 ; podle [9] dosáhl 15 mg/ m3 . MPC 4-methylfenylen-1,3-diisokyanátu (CAS 584-84-9) ve vzduchu v pracovní oblasti [10] je 0,05 mg/cm 3 (maximálně jeden). Používání široce používaných filtračních RPE v kombinaci s „ výměnou filtru , když maska ​​zapáchá“ (jak je doporučováno v Ruské federaci dodavateli [11] ) povede k nadměrné expozici TDI alespoň u některých pracovníků v důsledku opožděné výměny plynové masky. filtry . Měla by být využita podstatně efektivnější změna technologie a prostředků kolektivní ochrany .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0621.html
  2. ↑ 1 2 3 Euroasijský chemický trh č. 2 (77), 2011
  3. ↑ Materiály spolupráce RKhTU im. D. I. Mendělejev a Dow Chemicals
  4. ↑ Yantai Wanhua Archivováno 24. ledna 2021 na Wayback Machine 
  5. ↑ Mezinárodní institut izokyanátů . Získáno 7. září 2011. Archivováno z originálu 1. října 2019.
  6. ↑ název= https://docs.cntd.ru_GOST  (nepřístupný odkaz) 12.1.005-76 Systém standardů bezpečnosti práce (SSBT). Vzduch v pracovní oblasti. Všeobecné hygienické a hygienické požadavky
  7. ↑ Allport DC, Gilbert, DS a Outterside SM (eds.) (2003). MDI a TDI: bezpečnost, zdraví a životní prostředí: zdrojová kniha a praktický průvodce. Chichester, Wiley. . Získáno 7. září 2011. Archivováno z originálu 27. července 2007.
  8. ↑ Čižikov V.A. Biologický účinek a hygienický význam nízkých koncentrací toluendiisokyanátu v atmosférickém vzduchu / Ryazanov V.A., Goldberg M.S. (ed). — Nejvyšší přípustné koncentrace látek znečišťujících ovzduší. - Moskva: Nakladatelství "Medicína", 1964. - S. 21-41. — 204 s. — (Vydání 8). - 2800 výtisků.
  9. ↑ Gregory Leonardos, David Kendall a Nancy Barnard. Stanovení prahových hodnot zápachu 53 Odorantních chemikálií  // Air & Waste Management Association  Journal of the Air & Waste Management Association. - Taylor & Francis, 1969. - Únor (vol. 19 ( vydání 2 ). - S. 91-95. - ISSN 1096-2247 . - doi : 10.1080/00022470.1969.10466465 .
  10. ↑ (Rospotrebnadzor) . č. 1432 // GN 2.2.5.3532-18 "Maximální přípustné koncentrace (MPC) škodlivých látek ve vzduchu v pracovní oblasti" / schváleno A.Yu. Popova . - Moskva, 2018. - S. 101. - 170 s. - (hygienická pravidla). Archivováno 12. června 2020 na Wayback Machine
  11. ↑ vyd. Sorokin Yu.G., Preobraženskij V.B. et al . _ - Moskva: Nakladatelství "KOLOS", 2006. - S. 22-35. — 56 str. - 2000 výtisků.  — ISBN 5-10-003932-9 .

Odkazy