¿Qué es el isocianato de NCO?
Un resumen de las reacciones químicas que involucran isocianatos y una breve descripción de sus aplicaciones
Principio de reacción
La estructura altamente insaturada del grupo isocianato (-NCO) determina su mayor reactividad. Según la teoría de la vibración electrónica de los grupos isocianato de Baken et al., se puede concluir que debido a la vibración electrónica del -NCO, la distribución de carga es desigual, lo que da como resultado centros nucleofílicos y centros electrófilos. Su estructura de vibración electrónica se expresa de la siguiente manera:
El orden de electronegatividad de los átomos de nitrógeno, carbono y oxígeno es O>N>C, por lo que la densidad de la nube de electrones de los átomos de nitrógeno y oxígeno es mayor, mostrando un fuerte negativo. , reacciona fácilmente con reactivos electrofílicos. Por el contrario, debido a la acción de átomos fuertemente electronegativos en ambos extremos, la densidad de la nube de electrones de los átomos de carbono se reduce, mostrando una fuerte electropositividad y convirtiéndose en un centro electrófilo. Por tanto, los diisocianatos reaccionan muy fácilmente con compuestos que contienen átomos de hidrógeno.
1. Reacciones químicas básicas implicadas en el proceso de síntesis del poliuretano
1. La reacción entre NCO y los grupos hidroxilo.
La reacción entre NCO y los grupos hidroxilo es la más importante en la industria del poliuretano Se puede decir que una de las reacciones es la base de la industria del poliuretano. Genera principalmente grupos uretano, y su reacción ocurre principalmente entre isocianato, poliol y su alcohol molecular pequeño. Es la reacción principal en la síntesis de poliuretano. La reacción es la siguiente:
2. de NCO y agua es una de las principales reacciones de la espuma de poliuretano. Su principal aplicación es utilizar el dióxido de carbono generado para hacer espuma en productos de poliuretano. También es una reacción importante en la industria del poliuretano. La reacción produce principalmente el grupo urea. En el proceso de síntesis de productos de poliuretano ordinarios, el contenido de agua en alcoholes, aminas y disolventes debe controlarse estrictamente. La razón es que el agua reacciona con el isocianato como reactivo bifuncional para formar urea, que es un monómero del poliuretano y afecta la reacción. Continúe; en segundo lugar, el peso molecular relativo del agua es pequeño, siempre que haya una pequeña cantidad de agua en el sistema de reacción, se consumirá una gran cantidad de NCO, lo que afectará la precisión de la fórmula y afectará negativamente al rendimiento. el producto; y hay La reacción entre el isocianato y el agua produce dióxido de carbono, provocando efectos adversos como la formación de espuma en productos que no requieren formación de espuma. Cabe señalar especialmente que incluso durante el proceso de producción y síntesis de espuma de poliuretano, el contenido de humedad debe controlarse estrictamente, de lo contrario el control de las células será incierto. Al mismo tiempo, la reacción con el agua liberará una gran cantidad. de calor, lo que puede provocar que el producto se queme y otros fenómenos adversos. La reacción específica es la siguiente:
3. Reacción de NCO y grupos amino
La reacción de NCO y grupos amino es también una de las principales reacciones químicas en la industria de síntesis de poliuretano. Sus principales productos de aplicación se encuentran principalmente en CPU, poliuretano a base de agua, agentes de curado y poliuretano de dos componentes y otros campos. Se compartirán e intercambiarán ejemplos de aplicaciones específicas en forma de temas especiales en contenidos futuros. Cabe señalar particularmente que en la reacción entre NCO y grupos amino, la temperatura de reacción debe controlarse estrictamente, porque la reacción entre NCO y aminas es relativamente rápida y, si la temperatura es demasiado alta, pueden producirse efectos adversos como la gelificación. ocurrir.
4. Reacción de NCO y grupos carboxilo
La reacción de NCO y grupos carboxilo es una de las reacciones menos utilizadas en la industria del poliuretano. El proceso principal es generar anhídrido ácido con. mala estabilidad. Luego se descompone en urea y dióxido de carbono.