изоцианатные группы что это

Токсичность изоцианатов

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Изоцианаты — группа токсичных низкомолекулярных высокореактивных соединений с функциональной изоцианатной группой (-NCO). Изоцианаты используются в широком спектре промышленных продуктов, включая краски, клеи и смолы. Они являются сильнодействующими респираторными и кожными сенсибилизаторами и являются частой причиной астмы, аллергического контактного дерматита и отравлений.

С воздействием изоцианатов также связан ряд других неблагоприятных последствий для здоровья, включая рак. Основным путем воздействия на человека является вдыхание переносимых по воздуху изоцианатов, хотя сообщалось также о воздействии на кожу. Вдыхание изоцианатов связано с вредными последствиями для здоровья, такими как астма, воспаление дыхательных путей и рак.

В случае применения или непреднамеренного образования изоцианатов, например, при нагревании полиуретанов, важно, чтобы воздействие на рабочих надлежащим образом контролировалось.

Пути поступления в организм

Вдыхание изоцианатов является наиболее важным способом воздействия на человека и может привести к респираторной сенсибилизации. Существует также ограниченное количество свидетельств того, что контакт с кожей может привести к развитию аллергической реакции. Высокая химическая реактивность изоцианатов отражается в их токсичности, поскольку воздействие изоцианатов является одной из наиболее распространенных причин профессиональной астмы в развитых странах

Большинство изоцианатов может всасываться в организм при вдыхании, проглатывании и через кожу, хотя основным способом воздействия является вдыхание паров или аэрозолей изоцианата. Изоцианаты классифицируются как раздражающие газы, т.е. они не являются асфиксиантами, но оказывают неблагоприятное воздействие на дыхательную систему.

Последствия отравления изоцианатами

Метаболизм и токсикокинетика изоцианатов изучены недостаточно хорошо. Исследования показали, что вскоре после воздействия изоцианаты превращаются в амины, содержащие изоцианаты, и в конечном итоге выводятся через мочу.

Первые сведения об астме, развившейся в результате воздействия изоцианатов была сделана фирмой «Фукс и Валаде» в 1951 году (Fuchs & Valade 1951). В целом, воздействие изоцианатов раздражает кожу, слизистые оболочки, дыхательные пути, а также глаза. Наиболее распространенным неблагоприятным воздействием на здоровье, связанным с воздействием изоцианатов, является астма.

Исследования как на животных, так и на людях продемонстрировали общее воспаление дыхательных путей, неиммунную реакцию, а также иммунные реакции, такие как аллергия.

Для развития астмы после воздействия изоцианата обычно требуются месяцы и годы, однако имеются сообщения о развитии астматического состояния после воздействия одной высокой дозы.

Другими, менее распространенными негативными последствиями для здоровья являются раздражающие и аллергические формы контактного дерматита с такими симптомами, как сыпь, зуд, крапивница и отек конечностей. Еще одним менее распространенным эффектом воздействия изоцианатов является гиперчувствительный пневмонит — воспаление альвеол, вызванное вдыханием изоцианатов.

Управление рисками

Учитывая токсичность изоцианатов, важно контролировать воздействие этих химикатов на рабочих, где бы они ни использовались или генерировались. Тщательная оценка рисков является частью процесса достижения адекватного контроля. Это позволит определить и внедрить соответствующую стратегию контроля воздействия.

Воздействие изоцианатов следует контролировать, чтобы свести к минимуму. Некоторые люди более восприимчивы, чем другие, и даже воздействие, значительно ниже ПДК, может привести к серьезным последствиям для здоровья.

С точки зрения респираторного воздействия процессы, которые приводят к образованию высоких уровней изоцианатов в воздухе, такие как нанесение распылением, несут наибольший риск. Важно помнить, что все изоцианаты в воздухе, мономерные или полимерные, в аэрозольной или паровой фазе вредны. Даже там, где уровни содержания в воздухе, вероятно, будут очень низкими, например, при нанесении кистью или валиком полимерных изоцианатов с низкой летучестью, вероятность проникновения их в организм сквозь кожу все еще существует, и его следует учитывать при разработке стратегии контроля воздействия.

Источник

Изоцианаты

Понятие и общие сведения

Изоцианатами называют ненасыщенные низкомолекулярные органические соединения с общей формулой вида:

В ней R может означать радикалы: алкил- (Alk), арил- (Ar), гетерил- (или остаток гетероароматических соединений). Соответственно различают алкилизоцианаты, арилизоцианаты и гетерилизоцианаты.

Также применяются более редкие соединения: ацилизоцианаты вида R-C(O)N=C=О, сульфонилизоцианаты с формулой R-SO2N=C=O, а также элементоорганические изоцианаты, имеющие в составе атомы кремния, германия, фосфора и т.д., например (CH3)-3SiN=C=О.

Изоцианатная группа обладает специфическим строением, которое с одной стороны полярно, с другой – линейно. Длина двойной химической связи C=N равна 0,119 нанометра, а С=О – 0,118 нанометра. В инфракрасном диапазоне спектра все изоцианаты имеют отличительное светопоглощение в области от 2250 до 2270 см-1 (около 4,44 мкм), в ультрафиолетовом диапазоне – в области от 220 до 250 нанометра.

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Рис.1. Изоцианат в стандартной упаковке для промышленного применения.

Получение

Самый востребованный на сегодняшний день способ получения изоцианатов — это реакция фосгена с аминами, известная как фосгенирование аминов. Она протекает в среде инертного растворителя, а промежуточным продуктом являются карбамоилхлориды.

Процесс фосгенирования аминов проводят и при синтезе наиболее распространенных диизоцианатов (ТДИ и МДИ), которые широко применяются для производства полиуретанов и пенополиуретанов. При этом процесс фосгенирования проводится в две стадии. Сначала синтезируют моноизоцианат при помощи фосгенирования диамина при невысокой температуре (так называемое «холодное фосгенирование»). Затем проводят второе фосгенирование гидрохлорида аминоизоцианата с получением диизоцианата уже при повышенных температурах (так называемое «горячее фосгенирование»).

Каждый конкретный изоцианат, как правило, возможно синтезировать и по другим, более редким, механизмам. В частности, термическое разложение карбаматов применяется для получения алифатических изоцианатов. Также для получения ацилизоцианатов и сульфонилизоцианатов используется оксалилхлорид, который способен к реакциям с аминами и амидами. Конечным продуктом таких взаимодействий являются соответствующие изоцианаты. Кроме того, они могут быть синтезированы по реакции присоединения, например изоциановой кислоты к алкенам и некоторыми другими способами, описанными в специализированной литературе.

Свойства

Изоцианат при нормальных условиях в зависимости от химических особенностей может быть как жидкостью, так и твердым веществом с низкой температурой плавления.

Как правило, изоцианаты из-за входящей в их формулу цианогруппы являются высоко токсичными веществами. Большое их количество действуют как лакриматоры, то есть раздражают слизистые оболочки глаз и вызывают у человека эффект неудержимого слезотечения. В случае повторяющегося влияния изоцианатов на организм человека и животных, его восприимчивость к этим веществам возрастает. Предельно допустимая концентрация изоцианатов в воздухе составляет величины от 0,05 до 1,0 мг/куб.м.

По своим химическим характеристикам изоцианаты являются слабыми основаниями. Самое частое химическое взаимодействие для них – реакция нуклеофильного присоединения, при которых нуклеофильные соединения вида Н-А присоединяются к изицианату по двойной связи С=N.

Ароматические изоцианаты обладают большей реакционной способностью, чем соединения алифатического строения. Находящиеся в составе молекулы электроноакцепторные заместители усиливают способность изоцианата к химическим взаимодействиям, тогда как электронодонорные заместители ослабляют эту способность. Отметим, что opтo-заместители ароматического кольца существенно снижают химическую активность молекулы изоцианата. При этом ацилизоцианаты и сульфонилизоцианаты более реакционноспособны, чем прочие аналоги.

В среде оснований процесс присоединения прекращается с образованием аминов, в кислотной среде – с образованием аммониевой соли. Наиболее используемое применение изоционатов – получение пенополиуретана (ППУ), а также производство некоторых низкомолекулярных полиуретанов, базируется на реакции изоцианатов с водой. Также важно взаимодействие концевых изоцианатных групп или смесей ди-изоцианатов с многоатомными спиртами или «полиолами». Реакция сероводорода в изоцианатом протекает по такому же механизму присоединения, что и взаимодействие с водой. При реакции с карбоновыми кислотами и изоцианатами получаются смешанные ангидриды, распадающиеся в дальнейшем при определенных условиях на симметричный ангидрид и амин.

Примечателен процесс реакции ароматических изоцианатов с серной кислотой. В случае такого взаимодействия изоцианаты сульфируются в кольцо. В ходе реакции с пероксидами аромо-изоцианаты преобразуются в азосоединения. Такое взаимодействие применяется в аналитике для колориметрического анализа наличия изоцианатов такого типа и пероксидов. Кроме того, изоцианаты способны к реакциям с веществами, имеющими в составе молекулы нуклеофический центр на атоме углерода, с металлоорганическими веществами, анионами органических кислот, и прочими соединениями.

Применение

Как было сказано ранее, основным использованием изоцианатов (точнее ди- или полиизоцианатов) является получение с их помощью различных марок пенополиуретанов. Как правило, вторым компонентом реакции полимеризации служат диолы или полиолы, они же многоатомные спирты. Основное химическое взаимодействие протекает по схеме, представленной на рис.2.

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Рис.2. Схема получения полиуретана для вспенивания.

При этом для получения пены в смесь вводят небольшое количество воды. Таким образом вода реагирует с некоторым количеством изоцианатных групп и помимо полимера в смеси образуется углекислый газ. Он и является главным вспенивающим агентом ППУ-системы.

По принятой во всем мире терминологии полиизоционаты, в основном МДИ и ТДИ обозначаются как «компонент Б» пенополиуретановой системы и фасуется в синие бочки, тогда как полиолы являются «компонентом А» (фасуются в красные бочки). Кроме как в составе ППУ изоцианат используются как компоненты строительных адгезионных материалов, например герметиков, клеев и т.д.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Источник

Изоцианаты

Содержание

Свойства

Изоцианаты, будучи гетерокумуленами, являются активными электрофилами. При взаимодействии с первичными и вторичными аминами образуют замещённые мочевины, со спиртами — карбаматы (уретаны), гидролизуются водой до аминов и углекислоты.

Восстановление изоцианатов алюмогидридом лития ведёт к метиламинам:

RNCO + [H] изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRNHCH3

1,2-циклоприсоединение изоцианатов к алкенам используется для синтеза напряжённых N-замещённых бета-лактамов, являющихся, в частности, структурным фрагментом антибиотиков пенициллинового ряда. Для получения незамещённых лактамов применяется N-хлорсульфонилизоцианат, способный присоединяться даже к простейшим незамещённым алкенам и лёгкости удаления хлорсульфонильной группы. В реакции с 1,3-диенами N-хлорсульфонилизоцианат способен образовывать и продукты 1,4-циклоприсоединения.

Изоцианаты способны к димеризации с образованием уретдионов (1,2-азетидин-2,4-дионов), реакция катализируется триалкилфосфинами и, с меньшей эффективностью, третичными аминами (например, пиридином). Реакция обратима, при нагреве уретдионы разлагаются с образованием исходных изоцианатов:

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Изоцианаты также могут тримеризоваться с образованием три-N-замещенных циануровых кислот. Эта реакция катализируется слабыми основаниями (ацетатом калия, триэтиламином и т. п.).

Взаимодействие иминофосфоранов с изоцианатами по типу реакции Виттига является одним из методов синтеза карбодиимидов:

R-N=PPh3 + R’-NCO изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоR’-N=C=N-R + Ph3P=O

Синтез

Наиболее распространённый метод синтеза изоцианатов — реакция аминов с фосгеном (фосгенирование аминов), реакция идёт в среде инертного растворителя через промежуточное образование карбамоилхлоридов:

RNH2 + COCl2 изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRNHCOCl + HCl RNHCOCl изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRNCO + HCl

Этот метод является и основным промышленным методом синтеза изоцианатов.

В случае синтеза промышленно важных диизоцианатов, использующихся в производстве полиуретанов (толуилендиизоцианат, дифенилметандиизоцианат) фосгенирование ведут в две стадии:

Другой метод синтеза изоцианатов, использующийся в промышленности — термическое разложение карбаматов:

R’NHCOOR изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоR’NCO + ROH

Карбаматы, в свою очередь, могут быть получены реакцией соответствующего амина с мочевиной и спиртом:

R’NH2 + NH2CONH2 + ROH изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоR’NHCOOR + 2NH3

Такой «бесфосгенный» метод в промышленности используется для синтеза алифатических изоцианатов, в частности, гексаметилендиизоцианата.

В лабораторной практике вместо газообразного и опасного в обращении фосгена может быть использован оксалилхлорид: он реагирует с аминами и амидами с образованием соответствующих изоцианатов, отщепляя окись углерода:

RNH2 + (COCl)2 изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRNCO + CO + 2 HCl

Изоцианаты, гидролизующиеся in situ до аминов, также образуются в качестве промежуточных продуктов в перегруппировках Гофмана, Курциуса и Лоссена и могут быть выделены при проведении реакции в инертных растворителях:

RCONH2 + Hal2 изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRCONHHal изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRCNO + HHal (Реакция Гофмана) RCOCl + NaN3 изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRCN3 изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRCNO + N2 (Реакция Курциуса) RCONHOR’ + OH − изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоR’CNO + RCOO − (Реакция Лоссена)

Изоцианиты также могут быть синтезированы присоединением изоциановой кислоты к алкенам, легче всего реагируют алкены с терминальной двойной связью и электрондонорным заместителем при двойной связи, например, виниловые эфиры:

RO-CH=CH2 + HNCO изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRO-CH(CH3)-N=C=O

R—N≡C + [O] изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что этоRN=C=О

Применение

Основное промышленное применение изоцианатов — использование их в сочетании с многоатомными спиртами для дальнейшего синтеза полиуретанов. Метилизоцианат используется в синтезе пестицидов.

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Объем мирового рынка изоцианатов в 2000 году составлял 4,4 миллиона тонн, из которых 61,3 % приходилось на метилендифенилдиизоцианат (МДИ), 34,1 % на толуилендиизоцианат (ТДИ), 3,4 % на гескаметилендиизоцианат (ГДИ) и 1,2 % на изофоронилдиизоцианат (ИФДИ).

См. также

Литература

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Изоцианаты» в других словарях:

ИЗОЦИАНАТЫ — RN C O, эфиры изоциановой кислоты (R органический радикал); бесцветные жидкости, некоторые кристаллические вещества. Получают реакцией первичных аминов RNH2 с фосгеном COCL2. Диизоцианаты OCN(R)nNCO применяют в производстве полиуретанов, лаков и… … Большой Энциклопедический словарь

Изоцианаты — эфиры изоциановой кислоты, R N = С = О, где R алифатический, ароматический, алкил ароматический или гетероциклический радикал. И. бесцветные или слабоокрашенные жидкости либо кристаллические вещества (см. таблицу). В зависимости от числа… … Большая советская энциклопедия

изоцианаты — органические соединения общей формулы RN=C=O (R органический радикал); бесцветные жидкости, некоторые кристаллические вещества. Получают реакцией первичных аминов RNH2 с фосгеном COCl2. Диизоцианаты OCN(R)nNCO применяют в производстве… … Энциклопедический словарь

ИЗОЦИАНАТЫ — органич. соед. общей ф лы RN=C=O (R органич. радикал); бесцв. жидкости, нск рые кристаллич. в ва. Получают реакцией первичных аминов RNH2 с фосгеном СОСl2. Диизоцианаты OCN(R)nNCO применяют в произ ве полиуретанов, лаков и клеёв, гербицидов … Естествознание. Энциклопедический словарь

ИЗОЦИАНАТЫ БЛОКИРОВАННЫЕ — (скрытые изоцианаты), как правило, продукты взаимод. изоцианатов с соед., содержащими активный атом Н (т. наз. блокирующими агентами), общей ф лы RNHC(O)A, где А остаток блокирующего агента НА. Для получения И. б. кроме обычных алифатич.,… … Химическая энциклопедия

АЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — А. МОНОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 1. С1 : металлоорганические соединения. Эти соединения обычно получают двумя методами: а) действием активного металла (Na, Li, Mg, Zn) на органический галогенид, например: или б) действием галогенида менее… … Энциклопедия Кольера

ПОЛИУРЕТАНЫ — гетероцепные полимеры, содержащие незамещенные и(или) замещенные уретановые группы ЧN(R)ЧС(О)ОЧ (R = Н, алкил, арил или ацил). Кол во уретановых групп зависит от мол. массы П. и соотношения исходных компонентов. В зависимости от природы последних … Химическая энциклопедия

Источник

Изоцианаты: основные виды, химические свойства, реакции

Основные виды промышленных изоцианатов

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Химические свойства изоцианатов

Изначально, производство полиуретанов являлось чисто прикладной сферой химической промышленности. Впервые, более научный подход был применен в работах Отто Байера, однако, до сих пор, многое в химической технологии производства полиуретанов остается невыясненным.

Исследование электронной структуры изоцианатных групп показывает следующее:

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Электронная плотность на углеродном атоме несколько меньше, чем на атоме азота и много меньше, чем на атоме кислорода, поэтому все основные химические реакции изоцианатной группы происходят за счет формирования двойной связи С=N. Нуклеофильный центр, содержащий активный атом водорода атакует электрофильный атом углерода, а сам атом водорода присоединяется к азоту:

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Также известно, что наличие доноров электронной плотности в составе молекулы изоцианата увеличивают реакционную способность данного соединения, поэтому алифатические радикалы при изоцианатной группе делают молекулу менее активной, относительно ароматических изоцианатных соединений. Химическая активность падает также при наличии стерического фактора – явления, при котором присутствие в молекуле больших групп вблизи реагирующих атомов может препятствовать сближению этих атомов и способствовать замедлению реакции.

Существует пять основных химических реакций с участием изоцианатов при производстве полиуретанов.

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Результатом реакции является образование непосредственно полиуретана.

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Приводит к образованию аллофанатных и биуретных соединений.

Рассмотрим приведенные реакции более подробно.

Взаимодействие со спиртами

Реакция полимеризации (1) между спиртом и изоцианатом экзотермическая, в процессе выделяется примерно 24 ккал/моль тепловой энергии. Средняя реакционная способность изоцианата по отношению к спиртам требует применения таких катализаторов, как щелочи, третичные амины, металлоорганические соединения и некоторые другие. Реакционная способность сильно зависит от структуры реагентов. Так, присутствие вторичных и третичных гидроксильных групп, близко расположенных к метильным группам, снижает скорость реакции из-за возникновения стерического эффекта.

Основность аминов имеет сильный каталитический эффект на реакции изоцианатов. Гидроксилированные соединения с третичными аминогруппами (например триэтаноламин) – типичный катализатор для данных химических реакций.

Взаимодействие с аминами

Реакция (2) между изоцианатом и аминами характеризуется высокой скоростью протекания и не требует присутствия катализатора. Алифатические амины быстрее вступают в химическое взаимодействие, чем ароматические до тех пор, пока пространственный стерический эффект не замедляет его. Касательно ароматических аминов, их реакционная способность тем ниже, чем большей электроотрицательностью характеризуются заместители у бензольного кольца. Помимо электронных эффектов, для данной реакции, также важен пространственный стерический фактор. Заместители, находящиеся в орто- положении при бензольном кольце, сильно снижают реакционную способность всего соединения.

Высокоактивные алифатические амины используются в качестве компонентов, позволяющих увеличить длину макромолекулы, при полимеризации полимочевин. Чаще всего это применяется при производстве полиуретанов литьем под давлением, а также напыляемых покрытий. Менее активные ароматические амины, например метилен-бис-орто-хлоранилин используются также в качестве удлинителей цепи, но при производстве литьем эластомерных полиуретановых композиций.

Взаимодействие с водой

Взаимодействие изоцианатов с водой сопровождается вспениванием реакционной смеси. Это происходит из-за выделения углекислого газа, как одного из побочных продуктов реакции. Данная химическая реакция играет важную роль в технологии производства полиуретановых пен. Процесс происходит с выделением тепла (примерно 47 ккалл/моль). Реакционная способность изоцианатов к воде гораздо ниже, чем к аминам и сравнима с активностью по отношению к спиртам.

На первой стадии процесса образуется нестойкая карбаминовая кислота, которая самопроизвольно разлагается на углекислый газ и соответствующий амин. Затем, амин реагирует с изоцианатом, что приводит к образованию мочевины

Атом водорода, который содержится в уретановой группе способен реагировать с азотосодержащей функциональной группой –NCO, с образованием аллофанатных и биуретных соединений, которые выступает в роди дополнительных агентов отверждения (сшивки) полиуретановых композиций. Такие реакции обратимы и в отсутствии специального катализатора характеризуются очень малыми скоростями конверсии. Образование аллофанатных и биуретных соединений протекают при повышенных температурах и чаще всего встречаются в процессе термической стабилизации полученных полиуретанов (22 часа при 70 оС ).

Взаимодействие с кислотами

Помимо пяти основных реакции, описанных выше, изоцианаты также способны взаимодействовать с карбоновыми и некоторыми другими кислотами. Реакция с карбоновыми кислотами также сопровождается образованием пены, вследствие выделения углекислого или угарного газов.

Реакции автоприсоединения

Молекулы изоцианатов также могут взаимодействовать друг с другом, образуя димеры, тримеры, полимеры, карбодиимины и уретонимины.

Димеризация изоцианатов проходит при пониженных температурах, вследствие отсутствия термической стабильности у полученных димеров. Пониженные температуры требуют использования более реакционноспособных соединений, поэтому реакции димеризации чаще проводят с использованием ароматических аминов, а не алифатических.

Реакция тримеризации изоцианатов имеет огромное коммерческое значение. В сочетании с сырым MDI (метил дифенил изоцианат) образуются полиизоцианураты, широко применяемые при производстве жестких полиуретановых пен.

Карбодиимины, в присутствии избытка диизоцианата, превращаются в уретонимины, также нашедшие важное производственное значение для модификации свойств чистого MDI.

Реакционная способность изоцианатов

Для сравнения ниже приведены относительные коэффициенты для различных соединений.

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Влияние пространственной и химической структуры на реакционную способность.

Структура изоцианата имеет решающее влияние на реакционную способность функциональной группы –NCO. Например, реакционная способность изоцианата возрастает, когда заместители подобраны таким образом, что уменьшают электронную плотность у атома углерода, увеличивая тем самым его положительный заряд. Таким образом объясняется большая реакционная способность ароматических изоцианатов с электроотрицательными заместителями, относительно алифатических изоцианатов.

Помимо электронных эффектов, важную роль играет пространственная структура молекулы изоцианата. Наличие масштабны, разветвленных заместителей вызывает стерический эффект в реакционной среде, мешающий нормальному протеканию химической реакции. Наличие такого пространственного эффекта следует учитывать при выборе каталитических комплексов.

Реакционная способность диизоцианатов

Реакции диизоцианатов усторены сложнее, чем реакции (моно) изоцианатов описанных ранее. При вступлении первой диизоцианатной функциональной группы –NCO в реакцию, активность процесса характеризуется примерно такими же величинами, как для моноизоцианата, но наличие второго заместителя у, например, бензольного кольца ароматического изоцианата влияет на дальнейшее течение процесса. Также, большое значение имеет расположение двух заместителей друг относительно друга.

Рассмотрим пример в цифрах. Допустим, для 2,4-толуилендиизоцианата (2,4-ТДИ) при комнатной температуре, активность функциональной –NCO группы в пара- положении равняется 100 условным единицам, тогда функциональная группа –NCO, находящаяся в орто- положении будет иметь значение активности, равное всего 12 условным единицам. Для 2,6-ТДИ значение активностей будет равняться 56ти и 17ти условным единицам соответственно. Однако, если поднять температуру в системе до уровня 100 оС, стерический фактор начнет оказывать значительное влияние на химический процесс и реакционная способность обеих групп выровняется.

Перечисленные эффекты меньше выражены для алифатических диизоцианатов. Однако, химические и пространственные факторы следует тщательно учитывать при выборе как алифатических, так и ароматических диизоцианатов, входящих в состав полиуретановых систем.

Услуги Экотермикс

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Производим работы по утеплению жилых объектов от кровли до фундамента

Звукоизоляция напыляемым пенополиуретаном

Компоненты ППУ отлично справятся с посторонним шумом

Промышленное утепление пенополиуретаном

В короткие сроки утепляем промышленные объекты

Гидроизоляция напыляемым пенополиуретаном

Наши компоненты позволяют проводить гидроизоляцию любых объектов

Другие записи в категории « Статьи »

Утепление дома снаружи

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Как утеплить крышу опилками?

Самым недорогим и доступным способом теплоизоляции крыши является использование древесных опилок. Он применяется при возведении не только разнообразных хозяйственных построек, но и жилых зданий. Опилками также утепляются межэтажные и чердачные перекрытия, стеновые и половые конструкции.

изоцианатные группы что это. Смотреть фото изоцианатные группы что это. Смотреть картинку изоцианатные группы что это. Картинка про изоцианатные группы что это. Фото изоцианатные группы что это

Особенности утепления наружных стен. Выбор материалов и нюансы утепления

Утепление жилых зданий снаружи – самый эффективный и действенный вариант проведения теплоизоляционных работ. Несмотря на повышенную сложность их выполнения и серьезные требования к материалам, данная методика позволяет защитить от низких температур и влаги саму конструкцию, продлив срок ее использования. Проведем краткий анализ существующих возможностей и выделим наиболее эффективные способы утепления стен снаружи. Чем? Особенности утепления наружных стен. Выбор материалов и нюансы утепления Пенополиуретан «Экотермикс» обеспечивает максимально возможное сохранение тепла внутри и не подвергается воздействию влаги. Несмотря на обильный «ассортимент» теплоизоляторов, список материалов, эффективно подходящих для утепления именно снаружи, включает в себя небольшое количество наименований. Это обусловлено тем, что осадки (проливные дожди и метели – явление привычное для большей части территории РФ) рано или поздно попадут на теплоизоляцию, и если она не устойчива к воздействию влаги – материал быстро придет в негодность, и будет нуждаться в замене. Перечислим список наиболее эффективных материалов для наружного утепления стен (в порядке убывания): Пенополиуретан «Экотермикс». Обеспечивает максимально возможное сохранение тепла внутри и не подвергается воздействию влаги. Конструкция с использованием пенополистирольных плит. Обеспечивает достаточное сохранение тепла внутри и практически не подвергается воздействию влаги («слабым» местом являются стыки между плит, через которые влага может попасть на стену). Теплоизоляционная штукатурка. Обеспечивает посредственное сохранение тепла внутри и не подвергается воздействию влаги (данный вариант сложно назвать полноценным утеплением – это скорее защита поверхности от влаги, чем от холода). Особенности утепления наружных стен. Выбор материалов и нюансы утепления Пенопласт нуждается в монтаже многослойной конструкции. При соблюдении определенных требований (а их наберется немалое количество) список можно немного расширить, включив в него следующие материалы: Пенопласт. Нуждается в монтаже многослойной конструкции, правильное создание которой – задача не из легких, а неправильное – приведет к снижению эффективности (и без того недостаточно высокой). Ватный утеплитель: эковата, минеральная вата, стекловата. Аналогично с предыдущим пунктом. Оба приведенных выше пункта ценятся лишь за низкую стоимость – в остальном современные материалы на порядок их превосходят. Улучшить положение и создать достаточно качественную защиту для теплоизоляции можно, если сверху стена будет отделана сайдингом. В этом случае эффективность конструкции существенно повысится (хотя все равно недостаточно, чтобы конкурировать с пенополиуретаном). Как? Зачастую самой главной ошибкой при проведении теплоизоляционных работ является желание сэкономить и справиться с задачей самостоятельно. Как правило, это приводит лишь к дополнительным затратам: результат получается некачественным (а нередко и вовсе приводит к тому, что лишь усугубляет положение, накапливая влагу) и нуждается в переделке. По этой причине независимо от выбранного материала настоятельно рекомендуется доверить работу опытным специалистам. Теперь – вкратце непосредственно о том, как именно выполняется утепление. Пенополиуретан Особенности утепления наружных стен. Выбор материалов и нюансы утепления Застывая, смесь преобразуется в плотный слой, прочно приклеившийся к стене. Жидкая субстанция с помощью установки высокого давления равномерно наносится на зачищенную поверхность. Застывая, смесь преобразуется в плотный слой, прочно приклеившийся к стене. Таким образом, процесс занимает минимум времени – не требуется создание несущих конструкций. Пенополистирол С помощью специальной клейкой смеси плиты клеятся на зачищенную и выровненную поверхность (их можно дополнительно закрепить дюбелями). Одним из существенных недостатков технологии является необходимость выравнивания стены, чтобы качественно прикрепить плиты. Вдобавок создание несущей конструкции занимает куда больше времени, чем напыление ППУ, а стыки между плитами требуют заделки (либо могут стать причиной проникновения влаги внутрь). Теплоизоляционная штукатурка Этот вариант – единственный, который смело можно использовать даже тем людям, которые никогда в жизни не занимались ремонтом. Заключается он в предварительной зачистке поверхности и нанесении на нее слоя (или нескольких слоев – для усиления эффекта) специальной смеси, которая и будет выступать в роли барьера. Пенопласт Особенности утепления наружных стен. Выбор материалов и нюансы утепления Основными недостатками пенопласта, яявляются недолговечность и плохая устойчивость к влаге. Технология крепления схожа с технологией применения пенополистирола. Однако ввиду того, что характеристики и свойства пенопласта на порядок хуже – конструкцию необходимо делать сложнее, создавая защиту утеплителя от влаги с обеих сторон (от осадков – снаружи и от испарения – изнутри). Кроме описанных выше недостатков подобной технологии прибавляются недостатки самого материала (недолговечность, плохая устойчивость к влаге). Ватные утеплители Технология применения схожа с технологией применения пенопласта (многослойная конструкция с применением гидро- и пароизоляции). Недостатки материала – недолговечность, плохая устойчивость к влаге и ее накопление внутри утеплителя. Вдобавок вата слеживается со временем, теряя свои теплоизоляционные свойства. Рекомендуем посмотреть видеоролик ниже об утеплении стен :

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *