聚合MDI是褐色透明状液体,实际上它是含有不同官能度的多异氰酸酯混合物。通常要求MDI应占混合物总量的50%左右。因所含多苯基甲烷多异氰酸酯的缩合度不一样,除含有总量一半的纯MDI外,还含有缩合度大干1的多异氰酸酯。大多数公司生产的多苯基甲烷多异氰酸酯产品的平均官能度约为2.7左右,粘度约在100-300mPa.s之间。它主要用于制备聚氨醋硬质泡沫塑料、防水材料等制品。 在实际生产中,根据产品使用目的、性能要求不同,控制反应工艺条件,可生产出不同的聚合MDI产品,的聚合MDI产品,如含纯MDI 35%的高聚合度的产品,能度为3-3.2的各种产品,含纯MDI40%左右的中等聚合度的产品,聚合度约为2.7;含纯MDI65%的低聚合度的产品,聚合度约为2.3的各种产品。
MDI和聚合MDI生产,其合成的基本反应如下:
(1)苯胺与甲醛的缩合反应苯胺与25%一35%的盐酸催化剂首先反应生成苯胺盐酸盐溶液,然后滴加37%左右的甲醛水溶液,在80℃下进行缩合反应1一2h,在升高温度达100左右时反应1H,进行重排反应.溶液用苛性钠水溶液进行中和。后经水洗、分层水洗、蒸馏等步骤制得含不同缩合度的二苯基甲烷二胺MDA混合物,根据联产生产工艺条件不同,在二胺缩合物中,二苯基甲烷二胺约占混合物的70%,其余聚合MDI组分约占30%。 在苯胺与甲醛的缩聚反应中,苯胺氨基上的氢原子比较活泼,易与甲醛进行低温缩合经分子重排也生成相应的胺的盐酸盐。 在合成中根据原料配比和土艺条件变化,产物为,N-0,1,2等的混合物,当N=0时,在以后的一系列反应后即生成MDI 当N时。以后将生成缩合度不等的聚合MDI。
(2)二胺缩合物的光气化反应二胺缩合物的光气化反应。在工业上通常分为低温光气化和高温光气化二段进行。在低温光气化阶段,主要是使二胺与光气、氯化氢反应生成相应的二胺酞胺盐和盐酸盐: 在高温光气化阶段,主要是使二胺的酞胺盐和盐酸盐转化成相应的异氰酸酯。 在工业生产中,MDI和聚合MDI产品主要是根据上述反应合成出粗品MDI。然后,它们必须经过脱气、高真空蒸馏、提纯、分离等后处理工序,生产出纯MDI和不同缩合度的聚合MDI产品。