آشنایی با ایزوسیانات آروماتیک و خواص آن

ایزوسیانات آروماتیک

فهرست مطالب

دی ‏ایزوسیانات آروماتیک یک نوع ترکیب شیمیایی است که اکثرا تشکیل دهنده ‏ی اصلی ماده‏ های دیگر اعم از پلی‏ یورتان‏ ها بوده است. این ایزوسیانات به تنهایی مورد استفاده قرار نمی ‏گیرد و با دیگر مواد ترکیب می‏ شود، با این حال دارای ویژگی‏ های منحصر به فردی است که باعث شده در صنایع مختلف از آن استفاده شود.

در این مقاله مروری بر ایزوسیانات ‏ها کرده و ایزوسیانات آروماتیک و ویژگی ‏های آن را در دنیای شیمی آلی را مطالعه می ‏کنید.

دی ایزوسیانات آروماتیک چیست؟

ایزوسیانات ‏های آروماتیک (Aromatic Isocyanates) ترکیبات شیمیایی هستند که از گروه ‏های ایزوسیانات (NCO) و یک حلقه هیدروکربن آروماتیک تشکیل می ‏شوند. این ترکیب به طور اصلی از واکنش بیست یک آروماتیک و کربنات دی‏متیل یا دی ‏اکسید کربن تولید می‏ شود.

انواع ایزوسیانات ‏ها

ایزوسیانات ‏ها خانواده‏ ای از مواد شیمیایی با وزن مولکولی کم هستند، این ماده با ترکیبات حاوی گروه ‏های الکلی (هیدروکسیل) واکنش نشان می‏ دهد. انواع ایزوسیانات ‏ها به دو بخش اصلی تقسیم می‏ شوند:

ایزوسیانات آلیفاتیک (ADI) یکی از انواع ایزوسیانات ها و نوعی مواد شیمیایی واسطه هستند که در تشکیل محصولاتی همچون الاستومر‏ها، درزگیر‏ها، چسب‏ ها و غیره کمک می ‏کنند. این ماده در مقادیر کمتری نسبت به دی ‏ایزوسیانات آروماتیک به کار می ‏رود.

ایزوسیانات آلیفاتیک مقاومت نسبتا خوبی در مقابل مواد شیمیایی و سایش دارند؛ همچنین آن‏ها ویژگی ‏های مقاومت در برابر آب و هوا، حفظ براقیت و جلوگیری از زرد شدن را دارند. ADI می‏تواند با رزین ‏های دیگر واکنش نشان دهد تا پلیمر ‏هایی پراکنده در آب یا حلال تشکیل دهد که بتواند در محصولاتی مثل پوشش ‏های چوبی گزینه مناسبی باشد.

ایزوسیانات های آلیفاتیک دارای انواع مختلفی هستند که از رایج ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

 

دی ‏ایزوسیانات آروماتیک:

ایزوسیانات ‏های آروماتیک از حلقه ‏های آروماتیک تشکیل شده‏ اند و در کاربرد هایی که نیاز به مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش و ماندگاری رنگ است، مناسب نیستند. در ساختار این ماده گروه هیدروکسیل روی پی ال‏ ها واکنش داده و پلی یورتان را تشکیل می دهند.

 اکثر کاربرد دی ‏ایزوسیانات آروماتیک در صنایع پلی ‏یورتان بوده است که شامل فوم پلی‏ یورتان، چسب پلی ‏یورتان، کاربرد ‏های داخل ساختمان و غیره است.

انواع ایزوسیانات آروماتیک

ایزوسیانات ‏های آروماتیک ترکیبات شیمیایی هستند که در ساختار آن‏ها پیوند ‏های دوگانه و حلقه ‏ای وجود دارد. ساختار منحصر به فرد این ماده موجب کاربرد ضروری آن در صنایع مختلف شده است؛ همچنین دی ‏ایزوسیانات آروماتیک دو زیر مجموعه اصلی و مهم دارد که عبارتند از:

TDI یا تولوئن دی ‏ایزوسیانات یا به عبارتی تی دی ای یک نوع ایزوسیانات معطر است که بسیار شفاف بوده و بوی تندی دارد؛ همچنین این ماده در آب نامحلول است و با حلال‏ های دیگر قابل اختلاط است. تولوئن دی‏ایزوسیانات، محرکی قوی و خوب برای قطره چشم، دستگاه گوارش و پوست بوده است اما با این حال مصرف آن از آن علائم پس از استفاده دارد.

انواع ایزوسیانات آروماتیک

متیلن‏ دی ‏فنیل ‏ایزوسیانات یا MDI (ام دی ای) متداول ‏ترین ایزوسیانات است که معمولا در چسب ‏های پلی یورتان به کار می ‏رود. MDI به عنوان یکی از مهم ‏ترین مواد اولیه در تولید پلی ‏یورتان شناخته می‎‏شود، این ماده معمولا به شکل مایع است و در دمای اتاق نگهداری می ‏شود.

متیلن ‏دی‏فنیل دی ‏ایزوسیانات در حلال‏ های آلی مثل اتیل استات حل می ‏شود اما با آب قابل حل شدن نیست. MDI به طور کلی در تولید فوم‏ ها، کفپوش ‏ها و مبلمان پلی ‏یورتان به کار می ‏رود.

خواص و ویژگی ‏های ایزوسیانات آروماتیک

ایزوسیانات ‏های آروماتیک مانند MDI یا TDI به دلیل خواص و ویژگی ‏های خاص خود در صنایع مختلف استفاده می ‏شوند. در ادامه ‏ی این مقاله به خواص مهم دی ‏ایزوسیانات آروماتیک می پردازیم.

پایداری شیمیایی:

پایداری بالا در ایزوسیانات‏ آروماتیک باعث شده تا این ماده در شرایط مختلف فشار و دما، تجزیه نشود و ظاهر خود را از دست ندهد. این ویژگی موجب استفاده گسترده آن در صنایعی مثل پوشش‏ ها و کفپوش ‏ها شده است.

مکانیکی:

دی ‏ایزوسیانات آروماتیک دارای ویژگی کششی، مقاومت کششی و انعطاف پذیری بالا است، پلیمر‏ های تشکیل دهنده در ایزوسیانات ‏ها موجب وجود این خاصیت در ماده شده اند و این خواص از این ماده به درون ماده‏ی پلی‏ یورتان می ‏رود.

واکنش پذیری:

ایزوسیانات آروماتیک واکنش پذیری با مواد دیگر دارند، این واکنش پذیری موجب پیوند‏های قوی ایزوسیانات ‏ها با الکل‏ ها و آمین‏ ها شده است. واکنش پذیری ایزوسیانات آروماتیک باعث شده تا در تولیدات پلیمر‏های پلی ‏یورتان و ترکیبات دیگر به کار برود.

کاربرد ایزوسیانات آروماتیک

دی ایزوسیانات آروماتیک مواد شیمیایی واسطه ‏ای است که اکثرا در تولیدات محصولات پلی‏ یورتان، پوشش ‏ها و چسب‏ ها استفاده می ‏شود. این ماده برای مصرف مستقیم فروخته نمی ‏شود و تنها به مشتریان صنعتی که برای ساخت رزین و منسوجات دیگر استفاده می ‏کنند، فروخته می ‏شود.

پلی ‏یورتان:

پلی ‏یورتان‏ ها از واکنش ایزوسیانات ‏هایی مثل MDI با پلی ال تشکیل می شوند، ایزوسیانات‏ ها مواد اولیه ‏ای هستند که تشکیل دهنده تمام محصولات پلی‏ یورتان‏ ها هستند. تقریبا اکثر پلی ‏یورتان ‏ها معطر و جامد هستند و این نشان دهنده به کار رفتن ایزوسیانات‏ هایی مثل آروماتیک در مواد تشکیل دهنده آن‏ها است.

📚 بیشتر بخوانید…       

 آشنایی با انواع پلی اورتان و کاربرد آن ها

وجود ایزوسیانات آروماتیک موجب ضخیم شدن و قوی شدن پلیمر شده اند تا در کاربرد ‏های مهمی مثل پوشش ‏ها گزینه مناسبی باشند.

ایزوسیانات آروماتیک چیست

الاستومر‏ ها:

دی ‏ایزوسیانات آروماتیک اغلب در کاربرد‏ های داخلی برای تولیدات پرایمر، الاستومر و فوم ‏ها استفاده می ‏شود. واکنش ایزوسیانات در الاستومر موجب به وجود آمدن خواصی مثل کاهش وزن و وجود مواد پر کننده شده است. در تولید زیره ‏های کفش و پوشاک الاستومر‏ های ایزوسیانات بسیار مناسب هستند.

عایق ‏ها:

ایزوسیانات آروماتیک در عایق ‏های حرارتی و صوتی نقش مهمی دارند. این عایق‏ ها از واکنش ایزوسیانات‏ ها با ترکیبات الکلی و هیدروکربنی تولید می شوند؛ این عایق‏ ها در ساختمان‏ سازی برای کف، سقف و دیوار‏ ها استفاده می ‏شوند. قابلیت مهم این عایق‏ ها کاهش صدا و نویز به درون ساختمان‏ ها است.

پزشکی:

دی ‏‏ایزوسیانات آروماتیک در تولیدات ابزار و تجهیزات پزشکی کاربرد گسترده ‏ای دارد. این ماده رایج ترین مواد به کار رفته در صنایع پزشکی است به ویژه MDI و TDI به دلیل خواص کششی و نقطه ذوب بالایی که دارند بسیار پر کاربرد هستند.

📚 بیشتر بخوانید…       

معایب ایزوسیانات آروماتیک

ایزوسیانات آروماتیک با کاربرد‏ها و ویژگی ‏های فراوانی که دارد، دارای معایب و چالش ‏هایی هم هست. ایزوسیانات ها به طور کلی برای سلامتی ضرر دارند، خاصیت بویایی این ماده برای دستگاه تنفسی و گوارشی مضر بوده و تماس مستقیم با این ماده ممکن است آلرژی زا باشد.

این نوع از ایزوسیانات قابل اشتعال بوده و امکان خطر آتش سوزی در محیط آزمایشگاهی را دارد. با رعایت نکات ایمنی و استفاده از تجهیزات محافظتی می‏ توان از معایب و مضرات ایزوسیانات آروماتیک تا حدی پیشگیری کرد.

سوالات متداول

دی ایزوسیانات آروماتیک یک نوع ترکیب شیمیایی است که از گروه های ایزوسیانات و حلقه هیدروکربن آروماتیک تشکیل شده است. ایزوسیانات آروماتیک معمولا مواد اصلی تشکیل دهنده ماده های دیگر مثل پلی یورتان ها است.

دو نوع اصلی ایزوسیانات وجود دارد: ایزوسیانات آلیفاتیک و ایزوسیانات آروماتیک.

ایزوسیانات آروماتیک دو زیر مجموعه مهم و اصلی با نام های تولوئن دی ‏ایزوسیانات و متیلن ‏دی ‏فنیل دی ‏ایزوسیانات دارد.

ایزوسیانات آروماتیک در صنایع مختلف مانند پزشکی، عایق ها، الاستومر ها و پلی یورتان ها کاربرد گسترده ای را ارائه می دهد.

ایزوسیانات آروماتیک قابل اشتعال است، در صورت تماس با انسان سلامتی را به خطر می اندازد و خاصیت عطرآگین آن موجب مشکلات تنفسی و ریوی شده است.

از خواص و ویژگی ایزوسیانات آروماتیک می توان به پایداری شیمیایی، مقاومت مکانیکی و واکنش پذیری با سایر مواد ها اشاره کرد.

دی ایزوسیانات های آروماتیک ماده اصلی تشکیل دهنده پلی یورتان ها هستند، وجود ایزوسیانات آروماتیک موجب ضخیم شدن و قوی شدن پلیمر می شود که به همین موجب در پلی یورتان ها به کار می روند.

منابع

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *