आइसोफोरोन डायसोसाइनेट (IPDI) CAS 4098-71-9

आइसोफोरोन डायसोसाइनेट (आईपीडीआई), केमिकल फॉर्मूला C12H18N2O2, एक एलिसाइक्लिक डायसोसाइनेट है। IPDI स्थिर प्रतिक्रिया के साथ सामान्य उपयोग में सबसे सक्रिय डायसोसाइनेट उत्पादों में से एक है। इसके दो आइसोसाइनेट समूहों में लगभग दस गुना अलग -अलग प्रतिक्रिया गतिविधियाँ होती हैं, जो विभिन्न प्रीपोलिमर की तैयारी के लिए अनुकूल होती है, और इसका वाष्प दबाव कम होता है, जिससे यह उपयोग करने और संचालित करने के लिए सुरक्षित हो जाता है। यह समग्र प्रणोदक के पॉलीयुरेथेन चिपकने के लिए आवश्यक हाइड्रॉक्सिल प्रीपोलिमर (यानी पॉलीप्रोपाइलीन ग्लाइकोल) का इलाज एजेंट है। इसका व्यापक रूप से प्लास्टिक, चिपकने वाले, फार्मास्यूटिकल्स, मसालों और अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है।

आइसोफोरोन डायसोसाइनेट (आईपीडीआई)आणविक सूत्र c ₁₈ h ₂ n ₂ o ₂ और 222.3 के आणविक भार के साथ एक स्निग्ध डायसोसाइनेट है। पॉलीयुरेथेन उद्योग के मुख्य कच्चे माल के रूप में, IPDI ने अपनी अद्वितीय आणविक संरचना और उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण कोटिंग्स, चिपकने वाले, इलास्टोमर्स, समग्र सामग्री आदि के क्षेत्रों में अपूरणीय मूल्य का प्रदर्शन किया है।

आणविक विशेषताओं और आईपीडीआई की प्रतिक्रिया तंत्र

 

1.1 आणविक संरचना के फायदे
IPDI की आणविक संरचना में एक आइसोफोरोन रिंग और दो आइसोसाइनेट समूह (- एनसीओ) शामिल हैं, जिनमें से प्राथमिक एनसीओ (- एन=सी=ओ) साइक्लोहेक्सेन रिंग और- प्रतिस्थापित मिथाइल समूह के स्टेरिक बाधा प्रभाव से प्रभावित होता है; हालांकि, इसकी छोटी स्टेरिक बाधा के कारण, झोंग एनसीओ की प्रतिक्रियाशीलता बो एनको की 1.3-2.5 गुना है। यह दोहरी सक्रिय साइट विशेषता बहुलक संश्लेषण में आणविक श्रृंखलाओं के सटीक नियंत्रण को सक्षम करती है, जैसे कि प्रतिक्रिया की स्थिति को समायोजित करके रैखिक या शाखाओं वाले पॉलीयुरेथेन को तैयार करना।

1.2 प्रतिक्रिया गतिविधि की तुलना
टीडीआई और एमडीआई जैसे सुगंधित डायसोसाइनेट्स की तुलना में, आईपीडीआई में एमडीआई (0.003kpa) की तुलना में कम प्रतिक्रिया गतिविधि, काफी कम वाष्प दबाव (0.0013kpa, 25 डिग्री), और उच्च परिचालन सुरक्षा है।

 

हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ इसकी प्रतिक्रिया दर एचडीआई (हेक्सामेथिलीन डायसोसाइनेट) की 4-5 गुना है, जो उत्पादन चक्र को काफी कम कर सकती है। उदाहरण के लिए, पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर्स की तैयारी में, IPDI सिस्टम 60 डिग्री पर 2 घंटे के भीतर इलाज पूरा कर सकता है, जबकि HDI सिस्टम को 8 घंटे की आवश्यकता होती है।

1.3 आत्म एकत्रीकरण प्रतिक्रिया विशेषताओं
IPDI नाइट्रोजन संरक्षण के तहत 30-50 डिग्री पर एलीफैटिक यूरिया डिकेटोन डिमर में स्व-पोलीमराइज़ कर सकता है, और इस प्रतिक्रिया को 4-डाइमिथाइलामिनोपाइरिडीन जैसे उत्प्रेरक द्वारा तेज किया जा सकता है। डिमर्स का आगे पोलीमराइजेशन बहुक्रियाशील एग्लोमेरेटेड आइसोसाइनेट्स बना सकता है, जिसका उपयोग पारंपरिक प्रणालियों की तुलना में सतह सुखाने के समय में 50% की कमी के साथ उच्च क्रॉसलिंक घनत्व कोटिंग्स को तैयार करने के लिए किया जा सकता है।

मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र और तकनीकी सफलता

 

2.1 उच्च प्रदर्शन पॉलीयुरेथेन सामग्री
2.1.1 मौसम प्रतिरोधी कोटिंग
IPDI आधारित पॉलीयुरेथेन कोटिंग्स में उनके अणुओं में बेंजीन रिंग संरचना की अनुपस्थिति के कारण उत्कृष्ट यूवी उम्र बढ़ने का प्रतिरोध होता है। ऑटोमोटिव रिपेयर पेंट के क्षेत्र में, आईपीडीआई और ऐक्रेलिक एस्टर के कोपोलिमराइजेशन द्वारा तैयार कोटिंग्स अभी भी 2000 घंटे के क्यूवी त्वरित उम्र बढ़ने के परीक्षण के बाद 90% से अधिक की चमक प्रतिधारण दर बनाए रखते हैं, जो कि टीडीआई आधारित कोटिंग्स के 60% से अधिक है। एक अंतरराष्ट्रीय कार कंपनी के आवेदन के आंकड़ों के अनुसार, IPDI कोटिंग का उपयोग करने वाले मॉडल बॉडी कोटिंग के जीवनकाल को 10 साल तक बढ़ा सकते हैं और रखरखाव की लागत को 40%तक कम कर सकते हैं।

2.1.2 प्रतिरोधी इलास्टोमर पहनें
IPDI और पॉलीथर पॉलीओल की प्रतिक्रिया से तैयार पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर में 85a तक की एक कठोर कठोरता, 50MPa की तन्यता ताकत, 120kn/m की आंसू ताकत, और प्राकृतिक रबर के तीन बार पहनने का प्रतिरोध होता है।

 

पवन टरबाइन ब्लेड के क्षेत्र में, IPDI आधारित इलास्टोमर्स का उपयोग ब्लेड लीडिंग एज प्रोटेक्टिव लेयर के लिए किया जाता है, जो तापमान साइकिलिंग को -40 डिग्री से 80 डिग्री तक ले जा सकता है, रेत के कटाव प्रतिरोध में 50%तक सुधार कर सकता है, और सेवा जीवन को 20 साल तक बढ़ा सकता है।

२.१.३ वाटरबोर्न पॉलीयुरेथेन
IPDI के साथ वाटरबोर्न पॉलीयुरेथेन टॉपकोट के रूप में इलाज एजेंट VOC उत्सर्जन को प्राप्त करता है<50g/L in the coating of wind turbine blades, which is 80% lower than fluorocarbon coatings. According to actual test data from a certain wind power enterprise, the IPDI water-based coating showed no bubbles after 960 hours of salt spray testing, maintained zero adhesion, and reduced overall cost by 35% compared to fluorocarbon systems.

 

2.2 समग्र सामग्री और चिपकने वाले
2.2.1 ठोस प्रणोदक चिपकने वाला
IPDI, समग्र प्रणोदक में पॉलीयूरेथेन चिपकने के लिए एक इलाज एजेंट के रूप में, सामग्री के यांत्रिक गुणों में काफी सुधार कर सकता है। एक निश्चित एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी समूह द्वारा किए गए एक अध्ययन से पता चलता है कि IPDI ठीक किए गए प्रोपेलेंट का उपयोग एक तन्य शक्ति में उतार -चढ़ाव प्राप्त कर सकता है<10% and a fracture elongation retention rate of>85% -40 डिग्री के तापमान सीमा के भीतर +60 डिग्री, उच्च -सटीक विमान की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए।

2.2.2 संरचनात्मक चिपकने वाला
IPDI और पॉलिएस्टर पॉलीओल द्वारा तैयार किए गए चिपकने वाले में कार्बन फाइबर कम्पोजिट सामग्री के संबंध में 35mpa की कतरनी ताकत और 180 डिग्री तक तापमान प्रतिरोध में सुधार होता है। एक निश्चित एविएशन मैन्युफैक्चरिंग एंटरप्राइज द्वारा एक एप्लिकेशन के अनुसार, IPDI चिपकने वाले का उपयोग करने वाले विंग घटकों में एपॉक्सी सिस्टम और वजन में कमी 15%है।

 

2.3 विशेष कार्यात्मक सामग्री
2.3.1 ऑप्टिकल राल
IPDI और हाइड्रॉक्सीथाइल मेथैक्रिलेट के कोपोलीमराइजेशन द्वारा तैयार किए गए ऑप्टिकल राल में 1.58 का अपवर्तक सूचकांक, 32 की एक संख्या और 92%का प्रसारण है। इसका उपयोग उच्च-अंत लेंस निर्माण के लिए किया जा सकता है। एक निश्चित ऑप्टिकल कंपनी द्वारा उत्पाद परीक्षण से पता चलता है कि IPDI आधारित लेंस में पीसी लेंस की तुलना में प्रभाव प्रतिरोध में 50% सुधार होता है, और पीलेपन के लिए कम प्रवण होता है।

2.3.2 बायोमेडिकल सामग्री
मेडिकल पॉलीयुरेथेन द्वारा तैयार किया गयाआइसोफोरोन डायसोसाइनेट (आईपीडीआई)और पॉलीकैप्रोलैक्टोन में आईएसओ 10993 मानक के अनुसार जैव -रासायनिकता है और इसका उपयोग कृत्रिम हृदय वाल्व और संवहनी स्टेंट जैसे प्रत्यारोपण के लिए किया जा सकता है। पशु प्रयोगों से पता चला है कि विवो में IPDI आधारित सामग्रियों के क्षरण चक्र को 6-12 महीनों के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है, और कोई भड़काऊ प्रतिक्रिया नहीं है।

कमरे के तापमान और दबाव पर स्थिर, आइसोफोरोन डायसोसाइनेट सक्रिय हाइड्रोजन वाले पदार्थों जैसे पानी, फिनोल, अल्कोहल, ईथर, अमाइन, मर्कैप्टन, कार्बामेट, यूरिया, आदि से युक्त पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करता है

सक्रिय हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया: यह यूरिया, एमिनो एसिड एस्टर, आदि बना सकता है। यूरिया बनाने की प्रतिक्रिया का उपयोग कार्बनिक विश्लेषण में अमीनो समूह की पहचान करने के लिए किया जा सकता है या इसके विपरीत अमीनो समूह के साथ आइसोसाइनेट की सामग्री को शीर्षक दिया जा सकता है।

IPDI कार्बोनिल यौगिकों के साथ अम्लीय हो सकता है - हाइड्रोजन प्रतिक्रिया को समाप्त करने के लिए समाप्त आइसोसाइनेट, जैसे कि IPDI और डाइमिथाइल मैलोनेट - अवरुद्ध आइसोसाइनेट को 40 डिग्री पर हाइड्रोजन की प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जा सकता है।

स्व पोलीमराइजेशन रिएक्शन: नाइट्रोजन संरक्षण और 30-50 डिग्री के सामान्य दबाव के तहत, एलीफैटिक यूरिया डिकेटोन डिमर का गठन किया जाता है। प्राथमिक उत्प्रेरक 4-डाइमिथाइलामिनोपाइरिडीन, 4-डायथाइलामिनोपाइरिडीन, 4-पाइरोलिडीन, 4-पिपेरिडोपाइरिडीन और 4 - (4-मिथाइलपाइपरिडिनिल) पाइरिडीन हो सकता है। सीओ उत्प्रेरक एपॉक्सी यौगिक है, जैसे कि प्रोपलीन ऑक्साइड, एथिलीन ऑक्साइड, एपॉक्सी ब्यूटेन और एपॉक्सी क्लोरोप्रोपेन।

IPDI ट्रिमर नाइट्रोजन सुरक्षा और 50-90 डिग्री के सामान्य दबाव के तहत बनता है। उत्प्रेरक का उपयोग पॉलीकैट 46 के रूप में किया जा सकता है। प्रेरण और स्टेरिक बाधा के प्रभाव के कारण, असममित आणविक संरचना के साथ IPDI के दो NCO की प्रतिक्रियाशीलता अलग है। जब एक - एनसीओ प्रतिक्रिया करता है, तो शेष की प्रतिक्रिया गतिविधि - एनसीओ कम हो जाती है। ट्रिमर गठन के बाद, पोलीमराइजेशन इनहिबिटर जैसे कि मिथाइल टोल्यूनेसेल्फोनेट, फॉस्फोरिक एसिड, एसाइल क्लोराइड, आदि को पूर्ण बहुलकीकरण और इलाज से बचने के लिए जोड़ा जाना चाहिए।

पॉलिमर बनाने के लिए पॉलिमराइजेशन: IPDI सीधे अन्य सहायक अभिकर्मकों को जोड़ने के बिना एक चरण में बहुलक यौगिकों को बनाने के लिए डायथेनोलामाइन (डीईए) के साथ सीधे बहुलक हो सकता है। इसके अलावा, क्योंकि डीईए में - एनएच और - ओएच समूहों की सक्रिय हाइड्रोजन गतिविधियाँ अलग -अलग हैं, प्रतिक्रिया परिणाम हाइपरब्रंचेड पॉलिमर बनाएंगे। यह प्रतिस्थापित यूरेस बनाने के लिए पॉलीमाइड के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है, जो पॉलीओल के साथ प्रतिक्रिया की तुलना में तेज है, और सक्रियण अवधि आम तौर पर बहुत कम है। यदि यह पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो NCO कार्यात्मक समूह का हाइड्रोलिसिस CO2 और अमीन का उत्पादन करेगा, और जारी अमाइन यूरिया और क्रॉस लिंक उत्पन्न करने के लिए स्वचालित रूप से अतिरिक्त आइसोसाइनेट के साथ प्रतिक्रिया करेगा। इस तरह की प्रतिक्रिया को एकल घटक प्रणाली में बनाया जा सकता है, लेकिन भंडारण के दौरान नमी को रोका जाएगा।

आइसोफोरोन डायसोसाइनेट (आईपीडीआई)यौगिक प्रकृति में मौजूद नहीं हैं। सबसे पहले आइसोसाइनेट यौगिक को ब्रिटिश केमिस्ट वर्ट्ज़ द्वारा 1849 में अल्काइल सल्फेट और पोटेशियम साइनेट की डबल अपघटन प्रतिक्रिया के माध्यम से तैयार किया गया था।

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