在聚氨酯硬酯泡沫原料體系中,異氰酸酯組份俗稱聚氨酯黑料;它為含有一定量較高官能度的異氰酸酯與二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的混合物,官能度約為2.6~2.7,室溫下為深棕色液體,粘度比聚氨酯白料(組合聚醚)大。聚氨酯黑料與白料按比例攪拌混合后發(fā)生聚合反應,生成具有立閉孔結構的聚氨酯硬質泡沫塑料,是一種理想的有機質低溫隔熱材料,具有導熱系數小,節(jié)能防震,適應性強的特點。既可預制成型,也可現場噴涂式澆注成型。廣泛應用于煉油廠、化工廠、乙烯化工、冷庫、單制冷中央空調、冰箱和建筑業(yè)保溫隔熱。隨著國家在建筑節(jié)能領域的推廣,聚氨脂發(fā)泡保溫體系以其良好的保溫性能和施工迅速,性能可靠等特點已在國內保溫領域大規(guī)模應用。
I.G.Farben 于1930s 制得了4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),但由苯胺/甲醛縮合制得的同系混合物光氣化制備的方法是1954 年由Goodyear 首行的,遺憾的是Goodyear 并未將該方法實現商業(yè)化,而后于1960s 美國的Carwin/Upjohn、歐洲的Bayer和ICI 分別立地發(fā)展了此工藝,使苯胺/甲醛縮合制得同系芳胺混合物,經再光氣化、分離,制備MDI 和PMDI 成為今天普遍所采用的工藝方法。MDI 的生產工藝流程圖如下:
游離胺與光氣反應是MDI 重要的方法,反應前先將胺溶解在惰性溶劑內,于低溫下連續(xù)地加入相同溶劑的過量光氣,形成氨基甲酰氯和胺鹽酸鹽漿料,再加熱至高溫,并通入過量光氣,直至獲得清澈的溶液。此反應在約20%的溶液中進行,為減少副反應,光氣過量50%以上。光氣對人體毒性大,并具有殺傷力,為此中央對之控制極嚴,而且,光氣法生產投資大,光氣不便運輸和貯存,產生的氯化氫嚴重腐蝕設備,生產要求苛刻,操作危險性大,設備檢修不易。如今,人們都在積極開發(fā)替代光氣的方法。