異氰酸酯部分生產(chǎn)裝置的反應(yīng)器、貯槽等在高溫、高壓下工作,存在著因設(shè)備腐蝕或密封件泄漏誘發(fā)中毒性事故和火災(zāi)爆炸事故等危險(xiǎn),加強(qiáng)工藝過程、設(shè)備制造與維護(hù)、安全管理,以確保安全平穩(wěn)運(yùn)行。
1、在光氣合成單元須設(shè)置CO在線分析儀,對(duì)甲烷、氫氣等雜質(zhì)進(jìn)行在線檢測,提高光氣合成反應(yīng)工藝的安全性,氯氣水分小于50ppm;
2、對(duì)含有光氣物料帶有攪拌的容器和反應(yīng)器及泵類,須采用性能可靠的雙機(jī)械密封裝置,確保轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備不發(fā)生光氣泄漏;
3、對(duì)含有光氣物料的設(shè)備,要留有安全的腐蝕裕度,避免出現(xiàn)腐蝕泄漏問題;
4、對(duì)液體光氣和光氣濃度大于20%的液體儲(chǔ)罐,宜采用充壓夾套保護(hù)或密閉光氣室保護(hù),對(duì)液體光氣管線宜采用套管保護(hù),預(yù)防事故風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生;
5、為防止系統(tǒng)超壓危險(xiǎn),在關(guān)鍵設(shè)備上設(shè)置超壓排放閥門與緊急分解系統(tǒng)相連。
RNCO + R′OH → RNHCOOR′
這個(gè)反應(yīng)屬于二級(jí)反應(yīng),反應(yīng)速度隨著羥基含量而變化,不隨異氰酸酯濃度而改變。
異氰酸酯與羥基的摩爾比,一般稱異氰酸酯指數(shù),R值。
R值>1,端NCO封端的聚氨酯預(yù)聚體。對(duì)二異氰酸酯和二元醇而言,R值大于2,體系中含有未反應(yīng)的游離異氰酸酯,此時(shí)稱之為半預(yù)聚體或改性異氰酸酯。
例:一些彈性體預(yù)聚體、跑道鋪地膠、聚氨酯密封膠等
R值<1,端OH封端的預(yù)聚體。大多聚氨酯膠黏劑的主劑及聚氨酯彈性體生膠。
例:復(fù)合膠、聚氨酯油墨連結(jié)料、PU革的漿料、磁帶膠、鞋膠等
R值=1,理論上生成分子量無窮大的高聚物,實(shí)際上由于水分、雜質(zhì)等影響不可能。R值越靠近1,分子量越大,體系粘度越大。
異氰酸酯與水的反應(yīng)
2RNCO + H2O → RNHCONHR + CO2↑
1個(gè)水分子與2個(gè)NCO基團(tuán)反應(yīng)得到取代脲,水可以看做一種擴(kuò)鏈劑或固化劑。這點(diǎn)對(duì)聚氨酯的生產(chǎn)及儲(chǔ)存具有重要的指導(dǎo)意義。原材料和產(chǎn)品都需要嚴(yán)格控制水分含量。
反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w,可用在聚氨酯泡沫的生產(chǎn)中,還有濕固化的聚氨酯膠黏劑和涂料。
甲苯二異氰酸酯(TDI)有六種異構(gòu)體:2,3-TDI、2,,4-TDI,2,5-TDI,2,6-TDI,3,4-TDI,3,5-TDI。其中2,4-TDI和2,6-TDI為常見,工業(yè)品通常為2,4-TDI和2,6-TDI的混合物。
隨著科技的進(jìn)步和合成理論的不斷深入,硝基化合物直接與一氧化碳高溫高壓催化合成異的工藝越來越來成熟,回收異氰酸酯用于家電、汽車、建筑、鞋業(yè)、家具、膠粘劑等行業(yè),為滿足國家節(jié)能、環(huán)保和資源綜合利用要求,實(shí)現(xiàn)合理規(guī)模經(jīng)濟(jì),異部分生產(chǎn)裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。
常見的包括(TDI)、異佛爾酮(IPDI)、二苯基甲烷(MDI)、二環(huán)己基甲烷(HMDI)、六亞甲基(HDI)、賴氨酸(LDI)。