Toluen diizocianat

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 25 iunie 2015; verificările necesită 23 de modificări .
2,4-toluen diizocianat
General

Nume sistematic		 2,4-diizocian-1-metil-benzen
Abrevieri TDI, TDI
Nume tradiționale TDI, diizocianat de toluen, TDI 80, TDI 80/20, TDI T-80
Chim. formulă C9H6N2O2 _ _ _ _ _ _ _
Proprietăți fizice
Stat lichid incolor sau galben pal
Masă molară 174,2 g/ mol
Densitate 1,214 g/cm³
Proprietati termice
Temperatura
 •  topirea 21,8°C
 •  fierbere 251°C
 •  clipește 260±1℉ [1]
Limite de explozie 0,9 ± 0% vol. [1]
Presiunea aburului 0,01 ± 0,01 mmHg [unu]
Clasificare
Reg. numar CAS 584-84-9
PubChem 11443
Reg. numărul EINECS 209-544-5
ZÂMBETE   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
Siguranță
Limitați concentrația 0,05 mg/cm³
LD 50

6 mg/kg (șobolani, oral)

12-14,5 mg/kg (șoareci masculi, p.o.)
Toxicitate Extrem de otrăvitor, SDYAV
Pictograme GHS Pictograma „Craniu și oase încrucișate” a sistemului CGSPictograma GHS de pericol pentru sănătatePictograma de mediu GHS
NFPA 704 NFPA 704 diamant în patru culori unu patru unu
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Toluen diizocianatul  ( TDI ) este un diizocianat aromatic care există ca doi izomeri : 2,4-TDI (CAS: 584-84-9) și 2,6-TDI (CAS: 91-08-7). TDI împreună cu poliolul este o materie primă pentru producerea poliuretanilor . Producția de TDI reprezintă aproximativ 30% din piața globală de izocianați din februarie 2011. [2] Foarte toxic în concentrații mari.

Tipuri de TDI

În comerț sunt utilizate mai multe tipuri de TDI, inclusiv izomer 2,4 pur (TDI 100) [2] , TDI 80 (TDI 80/20, T-80) - un amestec de 80% izomer 2,4 și 20% izomer 2,6 (cel mai specie utilizată pe scară largă, deoarece producția sa este cea mai ieftină), TDI 65/35 (T-65) este un amestec de 65% izomer 2,4 și 35% izomer 2,6. 2,4-TDI pur este produs în industrie în cantități limitate pentru scopuri speciale (în principal pentru producția de elastomeri). 2,6-TDI pur este disponibil doar ca reactiv de laborator. Un TDI modificat este de asemenea produs în scopuri speciale [3] .

Proprietăți fizice

TDI este un lichid incolor sau galben pal, cu un punct de topire de aproximativ 22 °C și un miros înțepător caracteristic. Datorită punctului de topire din apropierea camerei, TDI se solidifică adesea în butoaie în timpul transportului, astfel încât acestea trebuie depozitate la temperaturi ridicate în depozit pentru utilizare ulterioară.

Producție

În februarie 2011, capacitatea mondială de producție TDI este de 2,6 milioane de tone pe an [2] . Cei mai mari producători sunt BASF , Bayer (acești doi producători reprezintă aproximativ jumătate din capacități), Mitsui Chemicals , Dow , precum și BorsodChem (care face parte din Yantai Wanhua de la începutul anului 2011) [4] și alții. principalii producători de TDI sunt membri ai Institutului Internațional de Izocianați ( International Isocyanate Institute) [5] , care își propune să promoveze manipularea în siguranță a MDI și TDI la locul de muncă, comunitate și mediu.

Principala metodă de obținere a diizocianatului de toluen este nitrarea toluenului în dinitrotoluen. Apoi, dinitrotoluenul este supus hidrogenării catalitice la toluen diamină. Acesta din urmă este dizolvat într-un solvent inert și reacționat cu fosgen .

TDI poate fi obținut direct din dinitrotoluen prin carbonilare în fază lichidă în o-diclorbenzen. Această metodă evită utilizarea fosgenului, iar problema deșeurilor este doar utilizarea clorurii de hidrogen. Cu toate acestea, această metodă nu și-a găsit încă aplicație industrială.

O abordare inovatoare a producției de diizocianați este acum utilizată de Bayer. Compania a dezvoltat o tehnologie conform căreia fosgenarea se realizează nu în fază lichidă, ci în fază gazoasă. Această tehnologie reduce consumul de solvenți cu 80%, consumul de energie cu 60% și investițiile cu 20%.

Reactivitate

Poziția grupărilor izocianat afectează reactivitatea acestora:

4-NCO ( 2,4-izomer ) > 2-NCO și 6-NCO ( 2,6-izomer ) > 2-NCO ( 2,4-izomer )

La 38 °C, raportul vitezei de reacție este 8:3:1. Astfel, grupul 4-NCO va reacţiona preferenţial. În reacția cu un poliol, izomerul 2,6 mai împiedicat steric produce o spumă mai rigidă decât izomerul 2,4. Din același motiv, TDI 65/35, care conține o cantitate mai mare de izomer 2,6 decât TDI 80/20, este folosit pentru a obține spume speciale, de exemplu cu capacitate portantă mai mare.

TDI, fiind electrofil , reacționează cu substanțele nucleofile precum apa, alcoolii , acizii, aminele etc.

Aplicație

Principala aplicație a TDI este producerea de spume poliuretanice flexibile . Pentru spumarea polimerului, se folosesc diverse substanțe cu punct de fierbere scăzut, cum ar fi freonul sau pentanul . Spuma poliuretanică (PPU) rezultată poate avea diferite grade de rigiditate, densitate, „efect de memorie” etc. (în funcție de marcă), ceea ce permite materialului să fie utilizat într-o gamă largă de produse.

Principalele produse de la TDI:

Acțiune fiziologică și toxicitate

Toluen diizocianatul (TDI 80, 2,4-Toluen diizocianat) este deosebit de toxic , este inclus în lista substanțelor toxice puternice , aparține clasei a doua de pericol [6] și în concentrații mari poate fi un sensibilizant și alergen , ca și alte substanțe organice. izocianați . Expunerea la vapori de TDI ar trebui evitată, deoarece poate duce la efecte periculoase, inclusiv TDI, un agent cauzal bine-cunoscut al astmului bronșic . Datorită accidentelor și preocupărilor legate de sănătate și mediu, informațiile privind manipularea, echipamentul individual de protecție, monitorizarea expunerii, transportul, depozitarea, prelevarea de probe și analiza TDI au fost publicate într-o carte specială [7] . TDI este una dintre cele unsprezece substanțe enumerate în Legea de prevenire a catastrofelor toxice din New Jersey care, dacă este expusă la oameni, este foarte probabil să provoace efecte grave asupra sănătății, inclusiv deces sau invaliditate permanentă.

Conform [8] , valorile minime ale pragurilor de percepție a mirosului pentru un amestec de 2,4 și 2,6 izomeri (în raport de 65:35) la persoanele care nu au fost expuse la aceste substanțe (de exemplu, la locul de muncă) au fost nu mai mic de 0,2-2, 6 mg/ m3 ; conform [9] , a ajuns la 15 mg/ m3 . MPC de 4-metilfenilen-1,3-diizocianat (CAS 584-84-9) în aerul zonei de lucru [10] este de 0,05 mg/cm3 ( maximum single). Utilizarea RPE de filtrare utilizată pe scară largă în combinație cu „ schimbarea filtrului atunci când măștii miroase” (așa cum se recomandă în Federația Rusă de către furnizori [11] ) va duce la expunerea excesivă la TDI pentru cel puțin unii lucrători din cauza înlocuirii tardive a măștii de gaz. filtre . Ar trebui utilizate schimbări semnificativ mai eficiente în tehnologie și mijloace de protecție colectivă .

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0621.html
  2. ↑ 1 2 3 Piața chimică eurasiatică nr. 2 (77), 2011
  3. ↑ Materiale de cooperare ale RKhTU im. D. I. Mendeleev și Dow Chemicals
  4. ↑ Yantai Wanhua Arhivat 24 ianuarie 2021 la Wayback Machine 
  5. ↑ Institutul Internațional de Izocianați . Preluat la 7 septembrie 2011. Arhivat din original la 1 octombrie 2019.
  6. ↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST  (link inaccesibil) 12.1.005-76 Sistemul standardelor de securitate a muncii (SSBT). Aerul din zona de lucru. Cerințe generale sanitare și igienice
  7. ↑ Allport DC, Gilbert, DS și Outterside SM (eds) (2003). MDI și TDI: siguranță, sănătate și mediu: o carte sursă și ghid practic. Chichester, Wiley. . Consultat la 7 septembrie 2011. Arhivat din original pe 27 iulie 2007.
  8. ↑ Chizhikov V.A. Efectul biologic și semnificația igienică a concentrațiilor mici de diizocianat de toluen în aerul atmosferic / Ryazanov V.A., Goldberg M.S. (ed.). — Concentrațiile maxime admise de poluanți atmosferici. - Moscova: Editura „Medicina”, 1964. - S. 21-41. — 204 p. — (Numărul 8). - 2800 de exemplare.
  9. ↑ Gregory Leonardos, David Kendall și Nancy Barnard. Determinarea pragului de miros a 53 de substanțe chimice odorante  // Air & Waste Management Association  Journal of the Air & Waste Management Association. - Taylor & Francis, 1969. - Februarie (vol. 19 ( iss. 2 ). - P. 91-95. - ISSN 1096-2247 . - doi : 10.1080/00022470.1969.10466465 .
  10. ↑ (Rospotrebnadzor) . Nr. 1432 // GN 2.2.5.3532-18 „Concentrații maxime admise (MPC) de substanțe nocive în aerul zonei de lucru” / aprobat de A.Yu. Popova . - Moscova, 2018. - S. 101. - 170 p. - (Reguli sanitare). Arhivat pe 12 iunie 2020 la Wayback Machine
  11. ↑ ed. Sorokin Yu.G., Preobrazhensky V.B. et al. 5. Durata de viață și semnele de funcționare defectuoasă a RPE // Linii directoare pentru selectarea și utilizarea echipamentului individual de protecție respiratorie . - Moscova: Editura „KOLOS”, 2006. - S. 22-35. — 56 p. - 2000 de exemplare.  — ISBN 5-10-003932-9 .

Link -uri