دی‌ایزوسیانات دی‌فنیل متان (MDI)

دی‌ایزوسیانات دی‌فنیل متان (MDI) یک دی‌ایزوسیانات آروماتیک است. سه ایزومر رایج از آن وجود دارد که تفاوت آن‌ها در موقعیت گروه‌های ایزوسیانات روی حلقه‌های آروماتیک است: 2,2′-MDI، 2,4′-MDI و 4,4′-MDI. ایزومر 4,4′ رایج‌ترین نوع است و با نام 4,4′-دی‌فنیل‌متان دی‌ایزوسیانات نیز شناخته می‌شود.
تماس با ما

کاربردها

  • ساختمان‌سازی: پنل‌های عایق، فوم پاششی، درزگیرها
  • مبلمان و کالای خواب: تشک، فوم مبل، کوسن
  • خودرو: صندلی‌ها، داشبورد، سپر
  • کفش: زیره کفش، کفش ورزشی
  • چوب‌های کامپوزیتی: چسب‌های MDF و نئوپان
  • صنعتی: پوشش‌ها، چسب‌ها، الاستومرها
  • پزشکی: پروتز، فوم‌های پزشکی

مراحل فسژنه‌کردن (Phosgenation):

  • فسژنه‌کردن سرد (تشکیل کلرید کربامویل)
    ترکیب MDA در یک حلال بی‌اثر (مانند کلروبنزن) حل می‌شود و در دمای پایین (۰ تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد) با فسژن واکنش می‌دهد.
  • فسژنه‌کردن گرم (تبدیل به ایزوسیانات)
    ماده میانی به دمای ۱۰۰ تا ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود تا MDI تولید شود.
  • حذف HCl و عملیات خالص‌سازی
    MDI خام تقطیر می‌شود تا حلال، گاز HCl و فسژن واکنش‌نداده حذف شود. محصول نهایی شامل مخلوطی از MDI مونو‌مر (شامل 4,4′-MDI خالص و 2,4′-MDI) و MDI پلیمری (PMDI) است.

فرآیند

MDI از بنزن تولید می‌شود. بنزن ابتدا نیتراسیون شده و به نیتروبنزن (NB) تبدیل می‌شود، سپس با هیدروژناسیون نیتروبنزن، آنیلین (AN) به دست می‌آید. آنیلین با فرمالدهید واکنش داده و دی‌آمین متیلن دی‌فنیل (MDA) تولید می‌شود. در مرحله آخر، MDA فسژنه شده و محصول نهایی یعنی MDI حاصل می‌شود. MDI خام شامل ایزومرها و الیگومرهای مختلفی است که به دو حلقه‌ای‌ها (MDI خالص و OMDI) و MDI الیگومری (PMI) تفکیک می‌شوند.

آنیلین

آنیلین (شماره CAS: 62-53-3) از طریق فرآیند مایع فاز پیوسته با راندمان بالا و به‌صورت مداوم تولید می‌شود. در این فرآیند از کاتالیزور اختصاصی برای حداکثر بهره‌وری و گزینش‌پذیری استفاده می‌شود.

MDA
متیلن دی‌آنیلین (4,4-MDA، شماره CAS: 101-77-9) و MDA الیگومری (PMA، شماره CAS: 25214-70-4) از واکنش تراکمی آنیلین با فرمالدهید در محیط اسیدی تولید می‌شوند. فرآیند کلی به‌صورت پیوسته انجام می‌شود اما ترکیبی از راکتورهای مخزنی و بچ در آن به‌کار می‌رود.

MDI
ایزومرهای مختلط MDI (شماره CAS: 26447-40-5) و MDI الیگومری (PMI، شماره CAS: 32055-14-4) با واکنش PMA با فسژن در حضور حلال تولید می‌شوند. حلال و فسژن اضافی بازیابی و بازیافت می‌شوند. محصول جانبی HCl خالص‌سازی شده و یا اکسید می‌شود تا کلر مورد استفاده در تولید فسژن به‌دست آید، یا برای کاربردهایی مانند واحد تولید وینیل کلراید مونومر (VCM) به خارج از سایت منتقل می‌شود. بخشی از گاز HCl در آب جذب شده و اسید هیدروکلریک تولید می‌شود که در سنتز MDA به‌کار می‌رود. مخلوط خام PMI بیشتر خالص‌سازی شده و به MDI دو حلقه‌ای (شماره CAS: 26447-40-5) تفکیک می‌شود که از آن MDI خالص 4,4′- (شماره CAS: 101-68-8) و بخشی غنی از 2,4′-MDI (OMDI، شماره CAS: 5873-54-1) تولید می‌شود. بخش باقی‌مانده الیگومری یعنی PMI است که به‌صورت جداگانه یا همراه با بخش دو حلقه‌ای، به‌صورت خام یا پس از اختلاط و/یا اصلاح، در محصولات مختلف پایه MDI به فروش می‌رسد.

ویژگی ها

فرآیند تولید دی‌ایزوسیانات دی‌فنیل متان (MDI) شامل سنتز آنیلین، تراکم فرمالدهید و فسژنه‌کردن است.

  1. از بنزن به آنیلینتولید آنیلین از بنزن طی دو مرحله انجام می‌شود:

    الف) نیتراسیون بنزن
    بنزن با استفاده از مخلوط اسید نیتریک غلیظ (HNO₃) و اسید سولفوریک (H₂SO₄) نیتراسیون شده و نیتروبنزن تولید می‌شود.

    ب) هیدروژناسیون نیتروبنزن
    نیتروبنزن در حضور کاتالیزور فلزی (مانند Cu، Ni یا Pd) هیدروژنه شده و آنیلین به‌دست می‌آید.

  2. تراکم آنیلین با فرمالدهید (سنتز MDA)
    آنیلین با فرمالدهید (HCHO) تحت شرایط اسیدی واکنش داده و متیلن دی‌آنیلین (MDA) تشکیل می‌دهد. این مخلوط شامل ایزومرهایی نظیر 4,4′-MDA، 2,4′-MDA و 2,2′-MDA است.

    • کاتالیزور: معمولاً HCl یا H₂SO₄
    • دمای واکنش: حدود ۵۰ تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد
  3. فسژنه‌کردن MDA به MDI
    ترکیب MDA با فسژن (COCl₂) واکنش داده و دی‌ایزوسیانات دی‌فنیل متان (MDI) تولید می‌شود.