Diisocianato de tolueno

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diisocianato de 2,4-tolueno
General

Nombre sistemático		 2,4-​diisociano-​1-​metil-​benceno
abreviaturas TDI, TDI
nombres tradicionales TDI, diisocianato de tolueno, TDI 80, TDI 80/20, TDI T-80
química fórmula C 9 H 6 N 2 O 2
Propiedades físicas
Estado líquido incoloro o amarillo pálido
Masa molar 174,2 g/ mol
Densidad 1,214 g/cm³
Propiedades termales
La temperatura
 •  fusión 21,8°C
 •  hirviendo 251°C
 •  parpadea 260±1℉ [1]
Límites explosivos 0,9 ± 0 % vol. [1]
Presion de vapor 0,01 ± 0,01 mmHg [una]
Clasificación
registro número CAS 584-84-9
PubChem 11443
registro Número EINECS 209-544-5
SONRISAS   Cc1ccc(cc1\N=C=O)\N=C=O
InChI   PulgadaI=1S/C9H6N2O2/c1-7-2-3-8(10-5-12)4-9(7)11-6-13/h2-4H,1H3DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N
RTECS CZ6300000
CHEBI 53556
ChemSpider 13835351
La seguridad
Concentración límite 0,05 mg/cm³
LD 50

6 mg/kg (ratas, oral)

12-14,5 mg/kg (ratones macho, p.o.)
Toxicidad Extremadamente venenoso, SDYAV
Pictogramas SGA Pictograma "Calavera y tibias cruzadas" del sistema CGSPictograma de peligro para la salud GHSPictograma del entorno SGA
NFPA 704 Diamante de cuatro colores NFPA 704 una cuatro una
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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El diisocianato de tolueno  ( TDI ) es un diisocianato aromático que existe en dos isómeros : 2,4-TDI (CAS: 584-84-9) y 2,6-TDI (CAS: 91-08-7). El TDI junto con el poliol es una materia prima para la producción de poliuretanos . La producción de TDI representa alrededor del 30 % del mercado mundial de isocianato en febrero de 2011. [2] Muy tóxico en altas concentraciones.

Tipos de TDI

Se utilizan comercialmente varios tipos de TDI, incluido el isómero 2,4 puro (TDI 100) [2] , TDI 80 (TDI 80/20, T-80), una mezcla de 80 % de isómero 2,4 y 20 % de isómero 2,6 (el más especie ampliamente utilizada, ya que su producción es la más barata), TDI 65/35 (T-65) es una mezcla de 65% 2.4-isómero y 35% 2.6-isómero. El 2,4-TDI puro se produce en la industria en cantidades limitadas para fines especiales (principalmente para la producción de elastómeros). El 2,6-TDI puro solo está disponible como reactivo de laboratorio. También se produce un TDI modificado para fines especiales [3] .

Propiedades físicas

El TDI es un líquido incoloro o amarillo pálido con un punto de fusión de unos 22 °C y un olor acre característico. Debido a su punto de fusión cercano a la habitación, el TDI a menudo se solidifica en barriles durante el envío, por lo que deben almacenarse a temperaturas elevadas para su uso posterior.

Producción

A partir de febrero de 2011, la capacidad de producción mundial de TDI es de 2,6 millones de toneladas por año [2] . Los mayores fabricantes son BASF , Bayer (estos dos fabricantes representan aproximadamente la mitad de las capacidades), Mitsui Chemicals , Dow , así como BorsodChem (que forma parte de Yantai Wanhua desde principios de 2011) [4] y otros. Los principales fabricantes de TDI son miembros del Instituto Internacional de Isocianatos (Instituto Internacional de Isocianatos) [5] , cuyo objetivo es promover la manipulación segura de MDI y TDI en el lugar de trabajo, la comunidad y el medio ambiente.

El método principal para la obtención de diisocianato de tolueno es la nitración de tolueno a dinitrotolueno. A continuación, el dinitrotolueno se somete a hidrogenación catalítica a tolueno diamina. Este último se disuelve en un disolvente inerte y se hace reaccionar con fosgeno .

El TDI se puede obtener directamente a partir de dinitrotolueno mediante carbonilación en fase líquida en o-diclorobenceno. Este método evita el uso de fosgeno, y el problema de los residuos es solo la utilización de cloruro de hidrógeno. Sin embargo, este método aún no ha encontrado aplicación industrial.

Bayer está utilizando ahora un enfoque innovador para la producción de diisocianatos. La empresa ha desarrollado una tecnología según la cual la fosgenación no se realiza en fase líquida, sino en fase gaseosa. Esta tecnología reduce el consumo de solventes en un 80%, el consumo de energía en un 60% y las inversiones en un 20%.

Reactividad

La posición de los grupos isocianato afecta a su reactividad:

4-NCO ( isómero 2,4 ) > 2-NCO y 6-NCO ( isómero 2,6 ) > 2-NCO ( isómero 2,4 )

A 38 °C, la relación de velocidad de reacción es 8:3:1. Así, el grupo 4-NCO reaccionará preferentemente. En reacción con un poliol, el isómero 2,6 con impedimento estérico produce una espuma más rígida que el isómero 2,4. Por la misma razón, el TDI 65/35, que contiene una mayor cantidad del isómero 2,6 que el TDI 80/20, se utiliza para obtener espumas especiales, por ejemplo, con mayor capacidad de carga.

El TDI, al ser electrófilo , reacciona con sustancias nucleófilas como agua, alcoholes , ácidos, aminas , etc.

Aplicación

La principal aplicación de TDI es la producción de espumas de poliuretano flexibles . Para espumar el polímero se utilizan diversas sustancias de bajo punto de ebullición, como el freón o el pentano . La espuma de poliuretano (PPU) resultante puede tener diferentes grados de rigidez, densidad, "efecto memoria", etc. (dependiendo de la marca), lo que permite utilizar el material en una amplia gama de productos.

Principales productos de TDI:

Acción fisiológica y toxicidad

El diisocianato de tolueno (TDI 80, 2,4-diisocianato de tolueno) es especialmente tóxico , figura en la lista de sustancias tóxicas potentes , pertenece a la segunda clase de peligro [6] y en altas concentraciones puede ser sensibilizante y alérgeno , al igual que otros compuestos orgánicos . isocianatos _ Se debe evitar la exposición a los vapores de TDI, ya que puede provocar efectos peligrosos, incluido el TDI, un conocido agente causante del asma . Debido a accidentes y preocupaciones ambientales y de salud, se ha publicado en un libro especial información sobre manejo, equipo de protección personal, monitoreo de exposición, transporte, almacenamiento, muestreo y análisis de TDI [7] . El TDI es una de las once sustancias enumeradas en la Ley de Prevención de Catástrofes Tóxicas de Nueva Jersey que, si se exponen a los humanos, es muy probable que causen efectos graves en la salud, incluida la muerte o una discapacidad permanente.

Según [8] , los valores mínimos de los umbrales de percepción del olor para una mezcla de 2,4 y 2,6 isómeros (en una proporción de 65:35) en personas que no estuvieron expuestas a estas sustancias (por ejemplo, en el trabajo) fueron no inferior a 0,2-2, 6 mg/m 3 ; según [9] , llegó a 15 mg/ m3 . El MPC de 4-metilfenileno-1,3-diisocianato (CAS 584-84-9) en el aire del área de trabajo [10] es de 0,05 mg/cm 3 (máximo individual). El uso de EPR filtrante ampliamente utilizado en combinación con " cambio de filtro cuando la máscara huele mal" (como lo recomiendan los proveedores en la Federación Rusa [11] ) conducirá a una exposición excesiva a TDI para al menos algunos trabajadores debido al reemplazo tardío de la máscara de gas. filtros _ Debería utilizarse un cambio significativamente más eficaz en la tecnología y los medios de protección colectiva .

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0621.html
  2. ↑ 1 2 3 Mercado químico euroasiático n.º 2 (77), 2011
  3. ↑ Materiales de cooperación de la RKhTU im. D. I. Mendeleev y Dow Chemicals
  4. ↑ Yantai Wanhua Archivado el 24 de enero de 2021 en Wayback Machine . 
  5. ^ Instituto Internacional de Isocianato . Consultado el 7 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2019.
  6. ↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST  (enlace inaccesible) 12.1.005-76 Sistema de estándares de seguridad ocupacional (SSBT). Aire del área de trabajo. Requisitos sanitarios e higiénicos generales
  7. ↑ Allport DC, Gilbert, DS y Outterside SM (eds) (2003). MDI y TDI: seguridad, salud y medio ambiente: un libro de consulta y una guía práctica. Chichester, Wiley. . Consultado el 7 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 27 de julio de 2007.
  8. ↑ Chizhikov V. A. Efecto biológico e importancia higiénica de bajas concentraciones de diisocianato de tolueno en el aire atmosférico / Ryazanov V.A., Goldberg M.S. (editor). — Concentraciones máximas permisibles de contaminantes atmosféricos. - Moscú: Editorial "Medicina", 1964. - S. 21-41. — 204 págs. — (Número 8). - 2800 copias.
  9. ↑ Gregory Leonardos, David Kendall y Nancy Barnard. Determinaciones del umbral de olor de 53 productos químicos odorantes  // Asociación de gestión de aire y residuos  Revista de la Asociación de gestión de aire y residuos. - Taylor & Francis, 1969. - febrero (vol. 19 ( iss. 2 ). - P. 91-95. - ISSN 1096-2247 . - doi : 10.1080/00022470.1969.10466465 .
  10. ↑ (Rospotrebnadzor) . No. 1432 // GN 2.2.5.3532-18 "Concentraciones máximas permisibles (MPC) de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo" / aprobado por A.Yu. Popova . - Moscú, 2018. - S. 101. - 170 p. - (Normas sanitarias). Archivado el 12 de junio de 2020 en Wayback Machine .
  11. ↑ ed. Sorokin Yu.G., Preobrazhensky V.B. et al 5. Vida útil y signos de mal funcionamiento de EPR // Directrices para la selección y uso de equipos de protección respiratoria personal . - Moscú: Editorial "KOLOS", 2006. - S. 22-35. — 56 págs. - 2000 copias.  — ISBN 5-10-003932-9 .

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