ایزوسیاناتها، گروهی از ترکیبات شیمیایی بسیار واکنش پذیر هستند که در ساختارهای مولکولی مختلف و متنوعی بهکار میروند. یکی از انواع ایزوسیاناتها که در صنعت به وفور مورد استفاده قرار میگیرد، هگزامتیلن دیایزوسیانات (HDI) است. خاصیت پلیمریزهکنندهی هگزامتیلن دی ایزوسیانات باعث استفاده گسترده در صنایع مختلف شده است.
در ادامه این مطلب سعی میکنیم تا اطلاعات کاملی راجع به هگزامتیلن دی ایزوسیانات ارائه دهیم و به بررسی ویژگی ها و کاربردهای آن بپردازیم.
هگزا متیلن دی ایزوسیانات HDI چیست؟
ایزوسیانات گروهی از ترکیبات شیمیایی هستند که شامل گروه فرمولی N=C=O میشوند. این گروه شیمیایی، شامل یک اتم نیتروژن متصل به یک اتم کربن از طریق دو اتصال دوگانه است و به عنوان گروه ایزوسیانات شناخته میشود.
از انواع ایزوسیاناتها می توان به متیلایزوسیانات (MIC)، فنیلایزوسیانات (PHDI)، تولوئندیایزوسیانات (TDI)، متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات (MDI) و هگزا متیلن دیایزوسیانات (HDI) اشاره کرد.
هگزا متیلن دی ایزوسیانات Hexamethylene Diisocyanate یا HDI، یکی از انواع ایزوسیانات ها هستند که فرمول مولکولی آنها (C₈H₁₂N₂O₂) است. این نوع ماده یک ترکیب با دو ایزوسیانات است که توسط یک گروه هگزان-۱،۶-دییل به هم مرتبط شده اند. نقش هاپتن و آلرژن دارد.
لازم به ذکر است که HDI (اچ دی آی) به صورت طبیعی در طبیعت وجود ندارد و در آزمایشگاه ساخته میشود. رنگ این ماده، زرد کم رنگ تا بی رنگ با بوی بسیار قوی است. در ادامه بهطور مفصل، به بررسی ویژگیهای هگزا متیلن دی ایزوسیانات میپردازیم.
پلیمریزاسیون چیست؟
در متن اشاره کردیم که هگزامتیلن دی ایزوسیانات یک عامل پلیمریزه کننده در صنعت است. به همین دلیل نیاز است تا معرفی جامع و مختصری از این فرآیند داشته باشیم.
پلیمریزاسیون (Polymerization) یا بسپارش در علم شیمی، فرآیندی است که طی آن، مولکول های مونومر (Monomer) به طور پیوسته کنار یکدیگر قرار می گیرند و به پلیمر (Polymer) تبدیل می شوند. این واکنش، سبب ایجاد مولکول های جدید و بزرگتری می شود که از تعداد زیادی مولکول مونومر تشکیل شده است. بسپارش یا پلیمریزاسیون یکی از شاخههای مهم شیمی فیزیک است که در صنایعی مانند تولید لوازم، مواد پلاستیکی و الیاف استفاده می شود.
کاربرد هگزا متیلن دی ایزوسیانات
این نوع ایزوسیانات با توجه به توضیحات و ویژگیهایی که ذکر شد، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا میکند. در زیر به کاربرد های متنوع و معروف هگزا متیلن دی ایزوسیانات میپردازیم.
صنعت خودروسازی
HDI به عنوان یک عامل پلیمریزهکننده در ترکیبات رنگ اتومبیل، بهویژه در رنگهای اسپری پلییورتان، مورد استفاده قرار میگیرد. رنگهای تولیدی از پلیمریزاسیون هگزا متیلن دی ایزوسیانات دارای خصوصیات مکانیکی بالا، زیبایی و مقاومت در برابر خوردگی بوده و به عنوان پوششدهی ایدهآل برای خودروها شناخته میشوند.
استفاده در صنعت دندانپزشکی
HDI به عنوان یک ماده پلیمریزهکننده در تولید مواد انعطافپذیر برای ترمیم دندانها بهکار میرود. مواد حاصل از پلیمریزاسیون HDI دارای ویژگیهای مکانیکی مناسب و تطابق با سطح دندانها هستند، که آنها را به یک گزینه جذاب برای تعمیر و ترمیم دندانها تبدیل کرده است.
تولید لنزهای تماسی
HDI در تولید لنزهای تماسی به عنوان یک ماده پلیمریزهکننده بهکار میرود. ویژگیهای HDI در تولید مواد انعطافپذیر با تطابق خوب با سطوح حساس چشم، لنزهای تماسی راحت و مطمئن برای چشم میسازد.
کفپوش و پوشش سطوح
HDI بهعنوان یک ترکیب پلیمریزهکننده برای ایجاد لایههای محافظ بر روی سطوح مختلف استفاده میشود. این پوششها با ارائه مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت به خوردگی و ایجاد لایه محافظ با خصوصیات مطلوب، در صنایع ساخت و ساز جایگاه خود را پیدا کردهاند.
بهطور کلی، HDI بهعنوان یک ترکیب پلیمریزهکننده در صنایع مختلف بهطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته و در بهبود خصوصیات مختلف محصولات مورد استفاده قرار میگیرد.
ویژگی هگزا متیلن دی ایزوسیانات
هگزامتیلن دیایزوسیانات (HDI) یک ترکیب شیمیایی با ویژگیهای پلیمریزهکننده است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. این مایع بیرنگ، با نقاط ذوب حدود ۱۰-۱۵ درجه سانتیگراد و حد آستانه بوی بشر ۰.۰۰۱ ppm، خصوصیات شیمیایی و فیزیکی منحصربهفردی دارد.
HDI در استرها و کلروفرم حلال است و بهطور معمول هدایت الکتریکی خوبی ندارد.
همچنین، نیاز به احتیاط در استفاده از HDI به دلیل سمی بودن آن و ارزیابی تأثیرات و مصرف زیست محیطی آن اهمیت زیادی دارد.
به عنوان مثال، این ماده به شدت قابلیت تحریک چشمها، بینی و گلو را دارد. مطالعات بر روی انسان نشان دادهاند که تماس مزمن (بلندمدت) با هگزامتیلن دیایزوسیانات، ممکن است مشکلات ریوی مزمن را ایجاد کند. مطالعات حیوانات نیز مشکلات تنفسی و حساسیت پوست مزمن را در حین تماس با هگزامتیلن دیایزوسیانات گزارش کردهاند. هیچ اطلاعاتی درباره سرطانزا بودن هگزامتیلن دیایزوسیانات در انسانها موجود نیست.
ویژگی | توضیح |
|---|---|
حالت فیزیکی | مایع بی رنگ |
بو | تحریک کننده |
فرمول شیمیایی | C8H12N2O2 |
وزن مولکولی | ۱۶۸.۲۲ g/mol |
فشار بخار (در ۲۵ درجه سانتیگراد) | ۰.۰۵ میلیمتر جیوه |
حد آستانه بوی بشر | ۰.۰۰۱ ppm |
استفاده در صنایع | رنگ سازی, پوشش ها, مواد دندانپزشکی, لنزهای تماسی, پوشش های محافظ |
مقاومت مکانیکی | مقاومت مکانیکی بالا و خواص مناسب مکانیکی |
نقطه ذوب | در دمای حدود ۱۰-۱۵ درجه سانتیگراد نقطه ذوب دارد |
حلالیت | محلول در برخی از حلال ها مانند استرها و کلروفرم است |
استحکام الکتریکی | این ترکیب معمولا هدایت الکتریکی خوبی ندارد |
سمیت | می تواند سمی باشد و باید با احتیاط و به میزان محدود استفاده شود |
تاثیرات زیست محیطی | نیاز به ارزیابی تاثیرات زیست محیطی و مصرف زیست محیطی دارد |
