TDI(甲苯二异氰酯)是常用的多异氰酸酯的一种,而多异氰酯是聚氨酯(PU)材料和重要基础原料。聚氨酯工业最常用的TDI是2,4-TDI两种异构体的混合物,主要用于生产软质聚氨酯泡沫及聚氨酯弹性体、涂料、胶黏剂等。
MDI也是生产聚氨酯重要原料,也是价格备受追捧,那聚氨酯是做什么的那?
聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空。.
原发布者:船老大之歌
什么是TDI、MDI,聚氨酯的用途TDI(甲苯二异氰酯)是常用的多异氰酸酯的一种,而多异氰酯是聚氨酯(PU)材料和重要基础原料。聚氨酯工业最常用的TDI是2,4-TDI两种异构体的混合物,主要用于生产软质聚氨酯泡沫及聚氨酯弹性体、涂料、胶黏剂等。 知道了吗,TDI是生产聚氨酯重要原料,而另一个知名的MDI也是生产聚氨酯重要原料,也是价格备受追捧,那聚氨酯是做什么的那? 聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空。. 1、PU软泡FlexiblePU 垫材——如座椅、沙发、床垫等,聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料,垫材也是软泡用量最大的应用领域; 吸音材料——开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能,可用作室内隔音材料; 织物复合材料——垫肩、文胸海绵、化妆棉;玩具 2、PU硬泡RigidPU 冷冻冷藏设备——如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等,聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料; 工业设备保温——如储罐、管道等; 建筑材料——在欧美发达国家,建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的70%左右,是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上;在中国,硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍,所以发展的潜力非常大; 交通运输业——如汽车顶篷、内饰件(方向盘、仪
MDI是二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)、含有一定比例纯MDI与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物(聚合MDI)以及纯MDI与聚合MDI的改性物的总称,是生产聚氨酯最重要的原料,少量MDI应用于除聚氨酯外的其它方面。
聚氨酯既有橡胶的弹性,又有塑料的强度和优异的加工性能,尤其是在隔热、隔音、耐磨、耐油、弹性等方面有其它合成材料无法比拟的优点,是继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS后第六大塑料,已广泛应用于国防、航天、轻工、化工、石油、纺织、交通、汽车、医疗等领域,成为经济发展和人民生活不可缺少的新兴材料。 MDI和TDI互为替代品,都是生产聚氨酯的原料。
目前MDI的价格略贵一些, 但毒性比TDI低,同时MDI形成的聚氨酯产品的模塑性相对较好。 我也是粘来的,希望能帮到你。
TDI全称是Toluene-2,4-diisocyanate;是甲苯二异氰酸酯的英文缩写。MDI全称是4,4`-diphenylmethane diisocyanate;是二苯基甲烷二异氰酸酯的英文缩写。
聚氨酯主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯橡胶(弹性体)和聚氨酯纤维等。此外,聚氨酯还用于土建、地址钻探,采矿和石油工程中,起堵水、稳固建筑物或路基的作用;作为铺面材料,用于运动场的跑道、建筑物的室内地板等。
扩展资料:
MDI和TDI,因为名字比较长,一般很难记得住,都是说简称。MDI和TDI互为替代品,都是生产聚氨酯的原料。MDI毒性比TDI低,但是在生产泡沫时密度比TDI体系大,MDI形成的聚氨酯产品的模塑性相对较好。
聚合MDI主要用于聚氨酯硬泡、半硬泡,应用于保温材料、汽车饰件、建筑行业。而TDI主要用于聚氨酯软泡,应用于家具垫材、吸音材料和玩具等行业,同时因TDI的剧毒性使其应用受到一定程度限制,远不如MDI广泛。从目前来看,MDI作为聚氨酯必不可少的原料之一,还没有理想替代品。
参考资料来源:搜狗百科-聚氨酯
参考资料来源:搜狗百科-TDI
参考资料来源:搜狗百科-MDI
甲苯二异氰酸酯(TDI) 有机异氰酸酯是一类重要的化合物,在聚氨酯工业、涂料工业、染料和农药等高分子材料中,有广泛的应用[1]。
异氰酸酯的生产引起了世界各发达国家的广泛重视,其产量逐年增长[2]。因此,研究与开发异氰酸酯工业在我国具有十分重要的现实意义。
异氰酸酯产品系列主要包括TDI(甲苯二异氰酸酯),MDI(二苯甲烷二异氰酸酯),PAPI(聚甲基聚苯异氰酸酯),PI(苯异氰酸酯),IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯),ODI(十八烷基异氰酸酯)等。在传统的异氰酸酯合成工业中,以上各类产品均依靠光气法合成。
光气法合成工艺路线长,技术复杂,原料成本昂贵,设备费用高,更困难的是光气毒性很大,对环境污染严重。70年代以来,随着环境保护意识的加强,改进异氰酸酯的合成工艺以及开发非光气法生产异氰酸酯已成为化工领域十分活跃的课题,现将主要进展介绍如下。
1 一步法 以TDI的合成为例,反应式为: 通过一步反应实现异氰酸酯的合成,难度很大。据最新报道,采用Pd(4-Mepy)2Cl2(CO)x作为主催化剂(Mepy为甲基吡啶),FeCl3为助催化剂,可以明显提高选择性[3]。
在200°C和8.5MPa下,反应1.5h后,反应接近完全转化,TDI的选择性达70.9%,副产物中有5.7%的单异氰酸酯。 2 两步法 通过对一步法的反应机理分析可知,N原子很难停留在—NCO的阶段,相对而言,—NCOOCH3是反应体系中比较稳定的产物。
因此,有研究者提出了在反应中先行完成甲氧羰基化以制备氨基甲酸酯,再通过氨基甲酸酯加热分解制取异氰酸酯的两步法,现已取得较大进展。具体途径可分为氨基的氧化羰化和硝基的还原羰化。
2.1 氨基的氧化羰化合成 以PI为例,第一步苯胺的氧化羰化合成反应式为: 该反应的主要副产物为二苯基脲,在甲醇存在下,可自动醇解为氨基甲酸酯,故不影响反应结果。对于该反应催化剂的研究十分活跃,现就报道较多的几种类型及其反应效果列表如下: 表1 苯胺的氧化羰化合成催化剂性能 催化剂 温度/°C 反应时间/h 转化率/% 选择性/% Pd(tpp)/NaI 180 3 100 83[4] Pd/C/NaI 170 2 100 92[5,6] RhI3·3H2O 170 2 62.9 100[7] *tpp:四苯基卟啉二价阴离子 实验研究表明,催化剂中碘元素的存在可提高反应选择性。
但是,当卤素浓度过大时,会降低胺的转化率[8]。增大苯胺浓度或CO压力,均有利于反应进行。
O2压力对反应的影响比较复杂,存在极值。另据报道,甲苯二胺在同类催化剂和相似反应条件下,转化率仅为20%~40%,二氨基甲酸酯选择性接近60%[9],副产物主要为单氨基甲酸酯等。
第二步为氨基甲酸酯的热分解,反应式为: 该步为快速反应,很容易进行,且反应比较完全,无催化剂存在亦能进行。一般而言,两步法虽然步骤简单,但反应机理比较复杂,产物难以把握,特别是对TDI等结构复杂的异氰酸酯产品,应用尚有一定困难。
2.2 硝基的还原羰化合成 以PI为例,第一步硝基的还原羰化反应为: 关于该反应的催化剂,第Ⅷ族过渡金属的所有元素都有报道,另外,Pt等金属元素也有专利报道,其中以Pd,Ru和Rh的化合物催化效果最有效[10-13]。 2.2.1 Ru类:(1)以[RuCl(CO)2(phpy)]2为催化剂,在150°C,7*103kPa时,反应6h,收率达到80%[14]。
(2)以羰基合钌系列为催化剂[15],如Ru3(CO)12,Ru3(CO)9,Ru6(CO)16等,其中以Ru3(CO)12效果最优,(以NEt4+Cl-为共催化剂,甲苯为溶剂):在170°C,6*103kPa时,反应5h,收率为93%[16]。 2.2.2 Pd类:(1)Keggin型杂多阳离子钯催化剂(分子式PdCl2-H4PVMo11O40):在170°C,4.1MPa时,反应3h,转化率为99.3%,选择性92%[17]。
(2)Pd/C催化剂,3,4,7,8-四甲基菲咯啉,2,4,6-三甲基苯甲酸为助催化剂:在180°C,4.0MPa时,反应2h,转化率99%,选择性为96.6%[18]。 (3)Pd/BaSO4催化剂,在类似条件下,效果亦很好。
对以上所有催化剂而言,反应的主要副产物都是苯胺[19]。通过反应机理研究可知,氮烯中间物为反应的中间产物和主要途径。
加压CO有利于—NCO的生成,而温度升高,有利于转化率的提高,但选择性降低。在催化剂方面,只有二价过渡金属离子才会有明显的催化作用,如Pd2+,Ru2+,Rh2+,Fe2+等。
对二硝基苯进行反应时,原料转化率达到95%以上,但选择性大大下降,反应产物相当复杂[20]。 第二步为氨基甲酸酯的热分解,与前述相同,热分解后即得异氰酸酯。
3 三步法 3.1 DMC(碳酸二甲酯)法 为了更好的控制反应产物系列,可将羰基化过程先行完成,再将甲氧羰基引入所需的结构中,完成氨基甲酸酯的合成[21]。 以PI为例,第一步为合成DMC: DMC为无毒化学品。
该反应以铜为催化剂,无副产物,是典型的环境友好反应。 第二步:胺的甲氧羰基化 该反应以Pb的氧化物或碳酸盐为催化剂。
在温度为160°C时,液相反应1h,苯胺转化率可达到96%,氨基甲酸酯产率为95%,可见选择性很高[22]。 第三步为氨基甲酸酯热分解制取异氰酸酯,该反应与前述相同。
3.2 苯胺—硝基苯联合法[23,24] 以MDI制备为例,第一步为DPU(二苯基脲)的合成: 反应以二乙基钯为催化剂,当苯胺过量时,DPU可获得较高收率。120°C,41。
一、买方讨价还价的能力分析:
作为聚氨酯(PU)的主要原料,MDI 目前分为纯MDI 和聚合MDI 两个品种。在我国,纯MDI 主要用于PU浆料、PU鞋底原液(两方面需求合计约占到80%)等方面,近几年国内氨纶行业的迅速崛起对纯MDI 的需求也与日俱增。聚合MDI 主要用来生产聚氨酯硬泡、半硬泡等,广泛应用于冰箱、保温材料、汽车及建筑等行业。因下游各个行业迅猛发展,带动MDI年需求增长率达20%以上, 2005 年需求量预计将突破50 万吨。由于MDI 应用广泛,下游需求增长强劲,买方集中度较低,并且部分新兴行业,如氨纶行业本身利润较高,对MDI 价格敏感度较低,因此买方的讨价还价能力较弱。
二、供应商讨价还价的能力
MDI 所需的生产原料是苯胺、硝酸、氯、烧碱等,其成本占制造成本60%以上,其中苯胺是最主要的原料。由于包括苯胺在内的所有原料均是大宗化工原物料,供应商集中度较低。可根据原料价格,在国内、外市场选择采购,供应商讨价还价能力较差。
2003 年底开始,虽然因原油价格上涨带动苯胺价格上扬,但因MDI在聚氨酯产业链中的强势地位,可将成本完全转嫁下游,2004年MDI的价格更是一路上扬,9 月—10月期间达到有史以来的最高价50000元/吨。同比增长达到250%左右,远远超过苯胺的增长速度97%左右。
三、现有竞争者之间的竞争
由于MDI 高难度和复杂的制造工艺形成较高进入壁垒,目前全球仅有8 家公司(烟台万华、拜耳、巴斯夫、亨斯迈、陶氏、日本NPU、日本三井、锦湖三井)可以生产MDI,其中烟台万华是我国仅有的一家MDI 生产商。因此该行业处于典型的寡头垄断竞争状态。
尽管2004-2007年全球MDI的产能年均增长率达到7.6%,但仍然赶不上年需求9%的迅速增长。MDI行业还处于成长阶段,行业内竞争激烈程度较低。
就中国市场来讲,因为只有烟台万华一家,其直接竞争对手是世界上另外7家生产商,相较同行其竞争力毋庸置疑,2003年MDI销量达到8.4万吨,中国市场占有率28%,行业排名第一,2004年预计将达到10万吨。2006、2007年后,随着烟台万华和巴斯夫16万吨、23万吨新建MDI项目陆续投产运行,国内产能将达到50万吨。以20%的需求增长率测算,预计2007年国内需求量为72万吨。虽然国内自给率由目前的28%上升至72%,供需紧张局面会有所缓解,但仍然有部分缺口需进口补充,届时MDI行业竞争格局将有新的变化。
四、潜在的行业新进入者
由于MDI采用液相光气法生产工艺,过程包括综合化反应、光气化反应等多道工序,不仅技术难度大,而且要有效控制所需的氯气与有毒光气,进入壁垒极高,除了上述生产商拥有该项技术外,很难再有新的生产商进入。
五、替代品的竞争
虽然TDI和MDI同为聚氨酯的主要原料,但因结构、性能差别,细分用途大不相同。聚合MDI主要用于聚氨酯硬泡、半硬泡,应用于保温材料、汽车饰件、建筑行业。而TDI主要用于聚氨酯软泡,应用于家具垫材、吸音材料和玩具等行业。同时因TDI的剧毒性使其应用受到一定程度限制,远不如MDI广泛。因此,从目前情况来看,MDI作为聚氨酯必不可少的原料之一,还没有理想替代品。
通过对MDI产业五种力量分析,可以看出MDI在产业链中,上下游议价能力都很强,而且存在极高技术壁垒,因此来自潜在进入者和替代品的威胁十分低。在需求远大于供给的情况下,竞争并不激烈,产品利润率较高,因此,可以预计未来两年这种高利润趋势仍将延续。
TDI和MDI同为聚氨酯的主要原料,但因结构、性能差别,细分用途大不相同。
聚合MDI主要用于聚氨酯硬泡、半硬泡,应用于保温材料、汽车饰件、建筑行业。而TDI主要用于聚氨酯软泡,应用于家具垫材、吸音材料和玩具等行业。同时因TDI的剧毒性使其应用受到一定程度限制,远不如MDI广泛。
因此,从目前情况来看,MDI作为聚氨酯必不可少的原料之一,还没有理想替代品。 通过对MDI产业五种力量分析,可以看出MDI在产业链中,上下游议价能力都很强,而且存在极高技术壁垒,因此来自潜在进入者和替代品的威胁十分低。
在需求远大于供给的情况下,竞争并不激烈,产品利润率较高,因此,可以预计未来两年这种高利润趋势仍将延续。
拓展资料
由于MDI采用液相光气法生产工艺,过程包括综合化反应、光气化反应等多道工序,不仅技术难度大,而且要有效控制所需的氯气与有毒光气,进入壁垒极高,除了上述生产商拥有该项技术外,很难再有新的生产商进入。
由于MDI 高难度和复杂的制造工艺形成较高进入壁垒,目前全球仅有8 家公司(烟台万华、拜耳、巴斯夫、亨斯迈、陶氏、日本NPU、日本三井、锦湖三井)可以生产MDI,其中烟台万华是我国仅有的一家MDI 生产商。因此该行业处于典型的寡头垄断竞争状态。
TDI和MDI同为聚氨酯的主要原料,但因结构、性能差别,细分用途大不相同。
聚合MDI主要用于聚氨酯硬泡、半硬泡,应用于保温材料、汽车饰件、建筑行业。而TDI主要用于聚氨酯软泡,应用于家具垫材、吸音材料和玩具等行业。
同时因TDI的剧毒性使其应用受到一定程度限制,远不如MDI广泛。 因此,从目前情况来看,MDI作为聚氨酯必不可少的原料之一,还没有理想替代品。
通过对MDI产业五种力量分析,可以看出MDI在产业链中,上下游议价能力都很强,而且存在极高技术壁垒,因此来自潜在进入者和替代品的威胁十分低。 在需求远大于供给的情况下,竞争并不激烈,产品利润率较高,因此,可以预计未来两年这种高利润趋势仍将延续。
拓展资料由于MDI采用液相光气法生产工艺,过程包括综合化反应、光气化反应等多道工序,不仅技术难度大,而且要有效控制所需的氯气与有毒光气,进入壁垒极高,除了上述生产商拥有该项技术外,很难再有新的生产商进入。 由于MDI 高难度和复杂的制造工艺形成较高进入壁垒,目前全球仅有8 家公司(烟台万华、拜耳、巴斯夫、亨斯迈、陶氏、日本NPU、日本三井、锦湖三井)可以生产MDI,其中烟台万华是我国仅有的一家MDI 生产商。
因此该行业处于典型的寡头垄断竞争状态。
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