Poliüretan köpük, yapıştırıcı ve kaplama üretimi için temel hammadde
MDI (Metilen Difenil Diizosiyanat) (C₁₅H₁₀N₂O₂, CAS No: 101-68-8), aromatik diizosiyanatlar sınıfına ait organik bir bileşiktir. Sert köpükler, yapıştırıcılar ve kaplamalar üretiminde yaygın olarak kullanılan bir poliüretan hammaddesidir. MDI, toluen diizosiyanat (TDI) ile birlikte endüstride en çok kullanılan iki diizosiyanattan biridir.
MDI genellikle saf 4,4'-MDI formunda veya polimerik MDI (pMDI) olarak bulunur. Saf MDI kristal katı formunda iken, polimerik MDI kahverengimsi viskoz bir sıvıdır. MDI, yüksek reaktivitesi, düşük buhar basıncı ve mükemmel mekanik özellikleri nedeniyle poliüretan endüstrisinde tercih edilir. İzosiyanat gruplarının (-N=C=O) yüksek reaktivitesi sayesinde poliollerle kolayca reaksiyona girerek poliüretan zincirlerini oluşturur.
MDI'nin çok çeşitli endüstriyel ve ticari uygulamaları bulunmaktadır:
Bina yalıtımı, soğutucular ve endüstriyel izolasyon için sert poliüretan köpüklerin üretiminde kullanılır.
Ahşap endüstrisinde kontrplak, OSB ve MDF üretimi için yapıştırıcı olarak kullanılır.
Endüstriyel kaplamalar, lastikler ve teknik elastomerlerin üretiminde kullanılır.
Otomotiv iç trimleri, panel yalıtımı ve enjeksiyon köpük parçaları için kullanılır.
Sandviç paneller, yalıtım levhaları ve prefabrik yapı elemanları üretiminde kullanılır.
Sentetik deri, ayakkabı tabanı ve tekstil kaplamaları üretiminde kullanılır.
| Özellik | Değer | Birim | Test Metodu |
|---|---|---|---|
| Kimyasal Adı | Metilen Difenil Diizosiyanat (MDI) | - | - |
| Diğer Adlar | 4,4'-MDI, Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate | - | - |
| CAS Numarası | 101-68-8 | - | - |
| EC No | 202-966-0 | - | - |
| Formül | C₁₅H₁₀N₂O₂ | - | - |
| Moleküler Ağırlık | 250.25 | g/mol | - |
| Görünüm | Beyaz kristal katı (saf), Kahverengi sıvı (polimerik) | - | Görsel |
| Koku | Keskin, tahriş edici | - | - |
| Safiyet (4,4'-MDI) | ≥99.5 | % | HPLC |
| Yoğunluk (25°C, sıvı) | 1.23 | g/cm³ | ISO 2811 |
| Viskozite (25°C, pMDI) | 150-250 | mPa·s | ISO 3104 |
| Erime Noktası (saf MDI) | 39-43 | °C | ISO 6321 |
| Kaynama Noktası | 314 | °C | ISO 918 |
| Parlama Noktası | 202 | °C | ISO 3679 |
| Alevlenme Noktası | 227 | °C | ISO 2592 |
| Buhar Basıncı (25°C) | 0.001 | Pa | ISO 697 |
| NCO İçeriği (pMDI) | 30-32 | % | ASTM D5155 |
| 2,4'-MDI İçeriği | ≤2.0 | % | HPLC |
| Hidroliz Klor İçeriği | ≤0.05 | % | ISO 17091 |
Toksik Sağlığa Zararlı Aşındırıcı Çevre İçin Zararlı
MDI, sucul ortamlarda toksik etki gösterebilir. Suyla hızlı reaksiyona girerek polimerize olur ve bu süreçte ısı açığa çıkar. Atmosferde su buharı ile reaksiyona girerek karbondioksit ve aminlere dönüşür. Toprakta hızlı bir şekilde reaksiyona girerek polimerize olur. Biyoakümülasyon potansiyeli orta düzeydedir (log Kow: 4.1-4.5) ve sucul organizmalar için toksiktir.
MDI ve TDI her ikisi de poliüretan üretiminde kullanılan diizosiyanatlar olmakla birlikte önemli farklılıklara sahiptir. MDI daha düşük buhar basıncına ve daha yüksek moleküler ağırlığa sahiptir, bu nedenle çalışma ortamındaki buhar maruziyeti TDI'ye göre daha düşüktür. MDI genellikle sert köpükler ve yapıştırıcılar için kullanılırken, TDI esnek köpükler için tercih edilir. MDI'nin erime noktası daha yüksektir ve genellikle sıvı formda (polimerik MDI) veya eritilerek kullanılır.
Saf MDI (4,4'-MDI) beyaz kristal katı formunda bulunur ve erime noktası 39-43°C'dir. Polimerik MDI (pMDI) ise kahverengi viskoz bir sıvıdır ve MDI monomerleri ile oligomerlerinin bir karışımıdır. pMDI daha düşük NCO içeriğine sahiptir (yaklaşık %30-32) ve daha yüksek fonksiyonelliğe sahiptir. Saf MDI daha yüksek mekanik özelliklere sahip poliüretanlar üretmek için kullanılırken, pMDI köpük ve yapıştırıcı uygulamalarında daha yaygındır.
MDI, poliollerle (poliol) reaksiyona girerek poliüretan polimerlerini oluşturur. Bu reaksiyonda MDI'nin izosiyanat grupları (-N=C=O) poliolün hidroksil grupları (-OH) ile reaksiyona girerek üretan bağları (-NH-CO-O-) oluşturur. Reaksiyon ekzotermiktir (ısı açığa çıkarır) ve genellikle amin veya kalay bazlı katalizörlerle hızlandırılır. Reaksiyon sırasında zincir uzaması ve çapraz bağlanma meydana gelerek üç boyutlu polimer ağı oluşur.
MDI ile çalışırken uygun kişisel koruyucu ekipman (nitril eldiven, kimyasal gözlük, organik buhar filtreli solunum koruyucu) kullanılmalıdır. Çalışma alanı iyi havalandırılmalı ve buhar birikimi önlenmelidir. MDI'nin su, alkoller ve aminlerle teması önlenmelidir. Kaçak ve dökülmelere karşı acil müdahale planı hazır olmalıdır. Çalışanlar düzenli sağlık kontrollerinden geçmelidir. Çalışma alanında yemek, içmek ve sigara içmek yasaklanmalıdır.
MDI kuru, serin (15-25°C) ve iyi havalandırılan alanlarda saklanmalıdır. Sıvı MDI donmayı önlemek için 15°C'nin altına düşmemelidir. Azot atmosferinde saklama önerilir. Paslanmaz çelik veya özel kaplı kaplar kullanılmalıdır. Taşıma sırasında kaplar sıkıca kapatılmalı ve topraklanmalıdır. Su, alkoller ve aminlerden ayrı taşınmalıdır. Tehlikeli madde etiketli araçlarla taşınmalıdır.