关于MDI替代TDI

2024年3月30日发(作者：英文广告词)

关于MDI替代TDI

由于TDI近年来价格猛涨，且毒性大，很多厂家纷纷考虑采用环保的MDI替代TDI.。本文主要讨论

了MDI替代TDI的有缺点，以及介绍国内外MDI应用的新技术。

1. MDI与TDI的对比

全MDI做软泡技术。可分两块：

1. 模塑发泡

优点：操作性良好，对模温要求不高；宽容度高操作环境友好；可以做极低雾化的产品，应用于高

档汽车座垫；泡沫手感好，压缩变定，耐老化等优异。缺点：相对T/M系统全聚合MDI密度做不了T/M

系统那么低；相对比例I/P也要高，同等密度下全聚合MDI系统黑料用的多；回弹性做不了T/M那么高，

比如日产车强制要求做70％，全聚合MDI就无能为力了；撕裂方面性能也不如T/M好。

2. 传统大泡，连续线、箱泡。

优点：操作环境友好；中高密度表现优异（TDI缺点）；做高硬度的泡棉有先天优势。聚合MDI还

有毒性低，性能好等特点，加上技术上可行。那么影响替代的因素主要还是成本问题。虽然目前聚合MDI

市场价格要远低于TDI，但单位质量聚合MDI发泡体积不如TDI，所以只有全M体系单位体积泡沫的成本

低于M/T体系才能形成完全替代的局面。由于全聚合MDI系统发泡的密度不够低，所以眼前的替代研究主

要集中在中高密度方面，此方面的替代只是时间上的问题。长远看来，TDI如果发现对环境有较大威胁性

而禁用的话，才可能被完全替代。就如同现在的F11发泡剂即将退出历聚氨酯泡沫行业的一样。

表1 TDI和MDI在各方面的对比

价格

TDI

国TDI价格节节攀升

MDI

MDI为22500元/吨，上调了300

元/吨；

毒性

燃烧性能

剧毒

遇明火能燃烧，高温分解有毒气体

MDI具有低毒性，性能好等特点

对火的危险程度不大，但是火灾

时有大量的异氰酸酯蒸汽生成。

密度

应用

单位质量MDI发泡体积不如TDI， 密度大

沙发、床垫等家具领域需求较大，带动了海绵原料TDI需求浆料、鞋底原液、氨纶、制冷设

上升， 备、建筑保温等行业，其中氨纶

行业、建筑保温行业最有可能成

为近几年我国MDI市场最大的

消费热点

目前替代技单位质量MDI发泡体积不如TDI，所以想要出现MDI完全替

术 代TDI的局面估计需要更长的时间。但如果TDI仍保持如此

高的价位，目前大多数厂家采用的TDI/MDI=8/2的比例可能

就会改变

2 MDI-50质量影响因素及其应用

2.1 MDI-50质量影响因素

因为纯MDI 室温为固体，使用不方便，液化MDI 与TDI 相比活性太高，不利于手工操作，基于上述

因素，选用MDI-50 替代TDI 用于耐溶剂的PUE 合成。MDI-50 由质量分数各为50%的2,4'-MDI和

4,4'-MDI组成，室温为无色至微黄色透明液体，挥发性低，对人体危害小，且2,4'-MDI分子结构的不对称

性也能赋予制品良好的柔韧性和伸长率，陈海良，MDI-50 在耐溶剂聚氨酯弹性体中的应用研究，化学推

进剂与高分子材料，2006，4（6）：52-53

由表2 可知，用TDI-65 和MDI-50 制作的样品，硬度都比TDI-80 稍高。这是因为TDI-65 较TDI-80的

制品中的2,6-TDI 含量高，2,6-TDI 的对称性好，刚性强，因此前者的制品硬度高；而用MDI-50 制作的

样品，由于MDI 的相对分子质量较TDI 大得多，相同的聚酯多元醇所需的MDI 比TDI 多，制品中的硬

段(MDI-50)含量增多，因此硬度较TDI-80的制品高。而其他性能在异氰酸酯指数一定的情况下，则主要与

聚酯多元醇的分子结构有关。通过实验证明，选用MDI-50 可替代毒性较大的T D I，用于一步法制作耐溶

剂P U E，能够满足手工操作要求，制得的低硬度PUE 的耐溶剂性能受二异氰酸酯种类影响不大，主要

与聚酯多元醇的分子结构和反应体系的异氰酸酯指数有关。

李建峰，李序霞，王晓红等，MDI一50的质量影响因素及其应用，聚氨酯工业，2004，19（4）：24-27

李建峰等人研究了MDI-50的质量影响因素，考察了MDI-50组成和结晶点的关系、环己烷不溶物与温度关

系及MDI-50光稳定性和烘化条件。结果表明，MDI-50可以调节异氰酸酯与多元醇的反应速度，由其合成

的预聚物粘度较MDI-100低得多。影响MDI-50质量的关键因素是二聚体含量，其最佳贮存温度为25～35

℃(避光保存)。MDI-50一旦结晶，应在-20℃下迅速冷冻或在60℃下烘化。

2.2 MDI-50的应用

MDI一50由于其独特的结构，在涂料、胶粘剂、弹性体等应用领域都显示出良好的性能。MDI一50

中因2，4’一MDI中2位上NCO基团的空间位阻效应，反应活性较低，与二元醇反应生成的预聚物相对

分子质量分布较窄，相应预聚体的粘度较MDI一100合成预聚体的小，反应速率的可调控性也较好。采用

MDI一100、MDI-50合成的预聚体的粘度见表4_1 J。表4表明MDI一50可应用于流动性要求较高的场

合。

青岛海洋化工研究院用MDI一50研制了一种用于防滑铺地材料慢速固化型喷涂聚脲弹性体SPUA一

202，具有附着力好、表面光顺、对湿气不敏感、耐磨、防滑等特点，可对体系凝胶时间进行调整，适用

于需要降低反应速度以提高可操作性的场合。上海市涂料研究所将2，4’一MDI和4，4’一MDI的混合物