TDI(甲苯二異氰酯)是常用的多異氰酸酯的一種,而多異氰酯是聚氨酯(PU)材料和重要基礎(chǔ)原料。聚氨酯工業(yè)最常用的TDI是2,4-TDI兩種異構(gòu)體的混合物,主要用于生產(chǎn)軟質(zhì)聚氨酯泡沫及聚氨酯彈性體、涂料、膠黏劑等。
MDI也是生產(chǎn)聚氨酯重要原料,也是價格備受追捧,那聚氨酯是做什么的那?
聚氨酯是一種新興的有機高分子材料,被譽為“第五大塑料”,因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟眾多領(lǐng)域。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫(yī)療、建筑、建材、汽車、國防、航天、航空。.
原發(fā)布者:船老大之歌
什么是TDI、MDI,聚氨酯的用途TDI(甲苯二異氰酯)是常用的多異氰酸酯的一種,而多異氰酯是聚氨酯(PU)材料和重要基礎(chǔ)原料。聚氨酯工業(yè)最常用的TDI是2,4-TDI兩種異構(gòu)體的混合物,主要用于生產(chǎn)軟質(zhì)聚氨酯泡沫及聚氨酯彈性體、涂料、膠黏劑等。 知道了嗎,TDI是生產(chǎn)聚氨酯重要原料,而另一個知名的MDI也是生產(chǎn)聚氨酯重要原料,也是價格備受追捧,那聚氨酯是做什么的那? 聚氨酯是一種新興的有機高分子材料,被譽為“第五大塑料”,因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟眾多領(lǐng)域。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及輕工、化工、電子、紡織、醫(yī)療、建筑、建材、汽車、國防、航天、航空。. 1、PU軟泡FlexiblePU 墊材——如座椅、沙發(fā)、床墊等,聚氨酯軟泡是一種非常理想的墊材材料,墊材也是軟泡用量最大的應(yīng)用領(lǐng)域; 吸音材料——開孔的聚氨酯軟泡具有良好的吸聲消震功能,可用作室內(nèi)隔音材料; 織物復(fù)合材料——墊肩、文胸海綿、化妝棉;玩具 2、PU硬泡RigidPU 冷凍冷藏設(shè)備——如冰箱、冰柜、冷庫、冷藏車等,聚氨酯硬泡是冷凍冷藏設(shè)備的最理想的絕熱材料; 工業(yè)設(shè)備保溫——如儲罐、管道等; 建筑材料——在歐美發(fā)達國家,建筑用聚氨酯硬泡占硬泡總消耗量的70%左右,是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上;在中國,硬泡在建筑業(yè)的應(yīng)用還不像西方發(fā)達國家那樣普遍,所以發(fā)展的潛力非常大; 交通運輸業(yè)——如汽車頂篷、內(nèi)飾件(方向盤、儀
MDI是二苯基甲烷二異氰酸酯(純MDI)、含有一定比例純MDI與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的混合物(聚合MDI)以及純MDI與聚合MDI的改性物的總稱,是生產(chǎn)聚氨酯最重要的原料,少量MDI應(yīng)用于除聚氨酯外的其它方面。
聚氨酯既有橡膠的彈性,又有塑料的強度和優(yōu)異的加工性能,尤其是在隔熱、隔音、耐磨、耐油、彈性等方面有其它合成材料無法比擬的優(yōu)點,是繼聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS后第六大塑料,已廣泛應(yīng)用于國防、航天、輕工、化工、石油、紡織、交通、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域,成為經(jīng)濟發(fā)展和人民生活不可缺少的新興材料。 MDI和TDI互為替代品,都是生產(chǎn)聚氨酯的原料。
目前MDI的價格略貴一些, 但毒性比TDI低,同時MDI形成的聚氨酯產(chǎn)品的模塑性相對較好。 我也是粘來的,希望能幫到你。
TDI全稱是Toluene-2,4-diisocyanate;是甲苯二異氰酸酯的英文縮寫。MDI全稱是4,4`-diphenylmethane diisocyanate;是二苯基甲烷二異氰酸酯的英文縮寫。
聚氨酯主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合劑、聚氨酯橡膠(彈性體)和聚氨酯纖維等。此外,聚氨酯還用于土建、地址鉆探,采礦和石油工程中,起堵水、穩(wěn)固建筑物或路基的作用;作為鋪面材料,用于運動場的跑道、建筑物的室內(nèi)地板等。
擴展資料:
MDI和TDI,因為名字比較長,一般很難記得住,都是說簡稱。MDI和TDI互為替代品,都是生產(chǎn)聚氨酯的原料。MDI毒性比TDI低,但是在生產(chǎn)泡沫時密度比TDI體系大,MDI形成的聚氨酯產(chǎn)品的模塑性相對較好。
聚合MDI主要用于聚氨酯硬泡、半硬泡,應(yīng)用于保溫材料、汽車飾件、建筑行業(yè)。而TDI主要用于聚氨酯軟泡,應(yīng)用于家具墊材、吸音材料和玩具等行業(yè),同時因TDI的劇毒性使其應(yīng)用受到一定程度限制,遠不如MDI廣泛。從目前來看,MDI作為聚氨酯必不可少的原料之一,還沒有理想替代品。
參考資料來源:搜狗百科-聚氨酯
參考資料來源:搜狗百科-TDI
參考資料來源:搜狗百科-MDI
甲苯二異氰酸酯(TDI) 有機異氰酸酯是一類重要的化合物,在聚氨酯工業(yè)、涂料工業(yè)、染料和農(nóng)藥等高分子材料中,有廣泛的應(yīng)用[1]。
異氰酸酯的生產(chǎn)引起了世界各發(fā)達國家的廣泛重視,其產(chǎn)量逐年增長[2]。因此,研究與開發(fā)異氰酸酯工業(yè)在我國具有十分重要的現(xiàn)實意義。
異氰酸酯產(chǎn)品系列主要包括TDI(甲苯二異氰酸酯),MDI(二苯甲烷二異氰酸酯),PAPI(聚甲基聚苯異氰酸酯),PI(苯異氰酸酯),IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯),ODI(十八烷基異氰酸酯)等。在傳統(tǒng)的異氰酸酯合成工業(yè)中,以上各類產(chǎn)品均依靠光氣法合成。
光氣法合成工藝路線長,技術(shù)復(fù)雜,原料成本昂貴,設(shè)備費用高,更困難的是光氣毒性很大,對環(huán)境污染嚴重。70年代以來,隨著環(huán)境保護意識的加強,改進異氰酸酯的合成工藝以及開發(fā)非光氣法生產(chǎn)異氰酸酯已成為化工領(lǐng)域十分活躍的課題,現(xiàn)將主要進展介紹如下。
1 一步法 以TDI的合成為例,反應(yīng)式為: 通過一步反應(yīng)實現(xiàn)異氰酸酯的合成,難度很大。據(jù)最新報道,采用Pd(4-Mepy)2Cl2(CO)x作為主催化劑(Mepy為甲基吡啶),F(xiàn)eCl3為助催化劑,可以明顯提高選擇性[3]。
在200°C和8.5MPa下,反應(yīng)1.5h后,反應(yīng)接近完全轉(zhuǎn)化,TDI的選擇性達70.9%,副產(chǎn)物中有5.7%的單異氰酸酯。 2 兩步法 通過對一步法的反應(yīng)機理分析可知,N原子很難停留在—NCO的階段,相對而言,—NCOOCH3是反應(yīng)體系中比較穩(wěn)定的產(chǎn)物。
因此,有研究者提出了在反應(yīng)中先行完成甲氧羰基化以制備氨基甲酸酯,再通過氨基甲酸酯加熱分解制取異氰酸酯的兩步法,現(xiàn)已取得較大進展。具體途徑可分為氨基的氧化羰化和硝基的還原羰化。
2.1 氨基的氧化羰化合成 以PI為例,第一步苯胺的氧化羰化合成反應(yīng)式為: 該反應(yīng)的主要副產(chǎn)物為二苯基脲,在甲醇存在下,可自動醇解為氨基甲酸酯,故不影響反應(yīng)結(jié)果。對于該反應(yīng)催化劑的研究十分活躍,現(xiàn)就報道較多的幾種類型及其反應(yīng)效果列表如下: 表1 苯胺的氧化羰化合成催化劑性能 催化劑 溫度/°C 反應(yīng)時間/h 轉(zhuǎn)化率/% 選擇性/% Pd(tpp)/NaI 180 3 100 83[4] Pd/C/NaI 170 2 100 92[5,6] RhI3·3H2O 170 2 62.9 100[7] *tpp:四苯基卟啉二價陰離子 實驗研究表明,催化劑中碘元素的存在可提高反應(yīng)選擇性。
但是,當鹵素濃度過大時,會降低胺的轉(zhuǎn)化率[8]。增大苯胺濃度或CO壓力,均有利于反應(yīng)進行。
O2壓力對反應(yīng)的影響比較復(fù)雜,存在極值。另據(jù)報道,甲苯二胺在同類催化劑和相似反應(yīng)條件下,轉(zhuǎn)化率僅為20%~40%,二氨基甲酸酯選擇性接近60%[9],副產(chǎn)物主要為單氨基甲酸酯等。
第二步為氨基甲酸酯的熱分解,反應(yīng)式為: 該步為快速反應(yīng),很容易進行,且反應(yīng)比較完全,無催化劑存在亦能進行。一般而言,兩步法雖然步驟簡單,但反應(yīng)機理比較復(fù)雜,產(chǎn)物難以把握,特別是對TDI等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異氰酸酯產(chǎn)品,應(yīng)用尚有一定困難。
2.2 硝基的還原羰化合成 以PI為例,第一步硝基的還原羰化反應(yīng)為: 關(guān)于該反應(yīng)的催化劑,第Ⅷ族過渡金屬的所有元素都有報道,另外,Pt等金屬元素也有專利報道,其中以Pd,Ru和Rh的化合物催化效果最有效[10-13]。 2.2.1 Ru類:(1)以[RuCl(CO)2(phpy)]2為催化劑,在150°C,7*103kPa時,反應(yīng)6h,收率達到80%[14]。
(2)以羰基合釕系列為催化劑[15],如Ru3(CO)12,Ru3(CO)9,Ru6(CO)16等,其中以Ru3(CO)12效果最優(yōu),(以NEt4+Cl-為共催化劑,甲苯為溶劑):在170°C,6*103kPa時,反應(yīng)5h,收率為93%[16]。 2.2.2 Pd類:(1)Keggin型雜多陽離子鈀催化劑(分子式PdCl2-H4PVMo11O40):在170°C,4.1MPa時,反應(yīng)3h,轉(zhuǎn)化率為99.3%,選擇性92%[17]。
(2)Pd/C催化劑,3,4,7,8-四甲基菲咯啉,2,4,6-三甲基苯甲酸為助催化劑:在180°C,4.0MPa時,反應(yīng)2h,轉(zhuǎn)化率99%,選擇性為96.6%[18]。 (3)Pd/BaSO4催化劑,在類似條件下,效果亦很好。
對以上所有催化劑而言,反應(yīng)的主要副產(chǎn)物都是苯胺[19]。通過反應(yīng)機理研究可知,氮烯中間物為反應(yīng)的中間產(chǎn)物和主要途徑。
加壓CO有利于—NCO的生成,而溫度升高,有利于轉(zhuǎn)化率的提高,但選擇性降低。在催化劑方面,只有二價過渡金屬離子才會有明顯的催化作用,如Pd2+,Ru2+,Rh2+,Fe2+等。
對二硝基苯進行反應(yīng)時,原料轉(zhuǎn)化率達到95%以上,但選擇性大大下降,反應(yīng)產(chǎn)物相當復(fù)雜[20]。 第二步為氨基甲酸酯的熱分解,與前述相同,熱分解后即得異氰酸酯。
3 三步法 3.1 DMC(碳酸二甲酯)法 為了更好的控制反應(yīng)產(chǎn)物系列,可將羰基化過程先行完成,再將甲氧羰基引入所需的結(jié)構(gòu)中,完成氨基甲酸酯的合成[21]。 以PI為例,第一步為合成DMC: DMC為無毒化學(xué)品。
該反應(yīng)以銅為催化劑,無副產(chǎn)物,是典型的環(huán)境友好反應(yīng)。 第二步:胺的甲氧羰基化 該反應(yīng)以Pb的氧化物或碳酸鹽為催化劑。
在溫度為160°C時,液相反應(yīng)1h,苯胺轉(zhuǎn)化率可達到96%,氨基甲酸酯產(chǎn)率為95%,可見選擇性很高[22]。 第三步為氨基甲酸酯熱分解制取異氰酸酯,該反應(yīng)與前述相同。
3.2 苯胺—硝基苯聯(lián)合法[23,24] 以MDI制備為例,第一步為DPU(二苯基脲)的合成: 反應(yīng)以二乙基鈀為催化劑,當苯胺過量時,DPU可獲得較高收率。120°C,41。
一、買方討價還價的能力分析:
作為聚氨酯(PU)的主要原料,MDI 目前分為純MDI 和聚合MDI 兩個品種。在我國,純MDI 主要用于PU漿料、PU鞋底原液(兩方面需求合計約占到80%)等方面,近幾年國內(nèi)氨綸行業(yè)的迅速崛起對純MDI 的需求也與日俱增。聚合MDI 主要用來生產(chǎn)聚氨酯硬泡、半硬泡等,廣泛應(yīng)用于冰箱、保溫材料、汽車及建筑等行業(yè)。因下游各個行業(yè)迅猛發(fā)展,帶動MDI年需求增長率達20%以上, 2005 年需求量預(yù)計將突破50 萬噸。由于MDI 應(yīng)用廣泛,下游需求增長強勁,買方集中度較低,并且部分新興行業(yè),如氨綸行業(yè)本身利潤較高,對MDI 價格敏感度較低,因此買方的討價還價能力較弱。
二、供應(yīng)商討價還價的能力
MDI 所需的生產(chǎn)原料是苯胺、硝酸、氯、燒堿等,其成本占制造成本60%以上,其中苯胺是最主要的原料。由于包括苯胺在內(nèi)的所有原料均是大宗化工原物料,供應(yīng)商集中度較低。可根據(jù)原料價格,在國內(nèi)、外市場選擇采購,供應(yīng)商討價還價能力較差。
2003 年底開始,雖然因原油價格上漲帶動苯胺價格上揚,但因MDI在聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈中的強勢地位,可將成本完全轉(zhuǎn)嫁下游,2004年MDI的價格更是一路上揚,9 月—10月期間達到有史以來的最高價50000元/噸。同比增長達到250%左右,遠遠超過苯胺的增長速度97%左右。
三、現(xiàn)有競爭者之間的競爭
由于MDI 高難度和復(fù)雜的制造工藝形成較高進入壁壘,目前全球僅有8 家公司(煙臺萬華、拜耳、巴斯夫、亨斯邁、陶氏、日本NPU、日本三井、錦湖三井)可以生產(chǎn)MDI,其中煙臺萬華是我國僅有的一家MDI 生產(chǎn)商。因此該行業(yè)處于典型的寡頭壟斷競爭狀態(tài)。
盡管2004-2007年全球MDI的產(chǎn)能年均增長率達到7.6%,但仍然趕不上年需求9%的迅速增長。MDI行業(yè)還處于成長階段,行業(yè)內(nèi)競爭激烈程度較低。
就中國市場來講,因為只有煙臺萬華一家,其直接競爭對手是世界上另外7家生產(chǎn)商,相較同行其競爭力毋庸置疑,2003年MDI銷量達到8.4萬噸,中國市場占有率28%,行業(yè)排名第一,2004年預(yù)計將達到10萬噸。2006、2007年后,隨著煙臺萬華和巴斯夫16萬噸、23萬噸新建MDI項目陸續(xù)投產(chǎn)運行,國內(nèi)產(chǎn)能將達到50萬噸。以20%的需求增長率測算,預(yù)計2007年國內(nèi)需求量為72萬噸。雖然國內(nèi)自給率由目前的28%上升至72%,供需緊張局面會有所緩解,但仍然有部分缺口需進口補充,屆時MDI行業(yè)競爭格局將有新的變化。
四、潛在的行業(yè)新進入者
由于MDI采用液相光氣法生產(chǎn)工藝,過程包括綜合化反應(yīng)、光氣化反應(yīng)等多道工序,不僅技術(shù)難度大,而且要有效控制所需的氯氣與有毒光氣,進入壁壘極高,除了上述生產(chǎn)商擁有該項技術(shù)外,很難再有新的生產(chǎn)商進入。
五、替代品的競爭
雖然TDI和MDI同為聚氨酯的主要原料,但因結(jié)構(gòu)、性能差別,細分用途大不相同。聚合MDI主要用于聚氨酯硬泡、半硬泡,應(yīng)用于保溫材料、汽車飾件、建筑行業(yè)。而TDI主要用于聚氨酯軟泡,應(yīng)用于家具墊材、吸音材料和玩具等行業(yè)。同時因TDI的劇毒性使其應(yīng)用受到一定程度限制,遠不如MDI廣泛。因此,從目前情況來看,MDI作為聚氨酯必不可少的原料之一,還沒有理想替代品。
通過對MDI產(chǎn)業(yè)五種力量分析,可以看出MDI在產(chǎn)業(yè)鏈中,上下游議價能力都很強,而且存在極高技術(shù)壁壘,因此來自潛在進入者和替代品的威脅十分低。在需求遠大于供給的情況下,競爭并不激烈,產(chǎn)品利潤率較高,因此,可以預(yù)計未來兩年這種高利潤趨勢仍將延續(xù)。
TDI和MDI同為聚氨酯的主要原料,但因結(jié)構(gòu)、性能差別,細分用途大不相同。
聚合MDI主要用于聚氨酯硬泡、半硬泡,應(yīng)用于保溫材料、汽車飾件、建筑行業(yè)。而TDI主要用于聚氨酯軟泡,應(yīng)用于家具墊材、吸音材料和玩具等行業(yè)。同時因TDI的劇毒性使其應(yīng)用受到一定程度限制,遠不如MDI廣泛。
因此,從目前情況來看,MDI作為聚氨酯必不可少的原料之一,還沒有理想替代品。 通過對MDI產(chǎn)業(yè)五種力量分析,可以看出MDI在產(chǎn)業(yè)鏈中,上下游議價能力都很強,而且存在極高技術(shù)壁壘,因此來自潛在進入者和替代品的威脅十分低。
在需求遠大于供給的情況下,競爭并不激烈,產(chǎn)品利潤率較高,因此,可以預(yù)計未來兩年這種高利潤趨勢仍將延續(xù)。
拓展資料
由于MDI采用液相光氣法生產(chǎn)工藝,過程包括綜合化反應(yīng)、光氣化反應(yīng)等多道工序,不僅技術(shù)難度大,而且要有效控制所需的氯氣與有毒光氣,進入壁壘極高,除了上述生產(chǎn)商擁有該項技術(shù)外,很難再有新的生產(chǎn)商進入。
由于MDI 高難度和復(fù)雜的制造工藝形成較高進入壁壘,目前全球僅有8 家公司(煙臺萬華、拜耳、巴斯夫、亨斯邁、陶氏、日本NPU、日本三井、錦湖三井)可以生產(chǎn)MDI,其中煙臺萬華是我國僅有的一家MDI 生產(chǎn)商。因此該行業(yè)處于典型的寡頭壟斷競爭狀態(tài)。
TDI和MDI同為聚氨酯的主要原料,但因結(jié)構(gòu)、性能差別,細分用途大不相同。
聚合MDI主要用于聚氨酯硬泡、半硬泡,應(yīng)用于保溫材料、汽車飾件、建筑行業(yè)。而TDI主要用于聚氨酯軟泡,應(yīng)用于家具墊材、吸音材料和玩具等行業(yè)。
同時因TDI的劇毒性使其應(yīng)用受到一定程度限制,遠不如MDI廣泛。 因此,從目前情況來看,MDI作為聚氨酯必不可少的原料之一,還沒有理想替代品。
通過對MDI產(chǎn)業(yè)五種力量分析,可以看出MDI在產(chǎn)業(yè)鏈中,上下游議價能力都很強,而且存在極高技術(shù)壁壘,因此來自潛在進入者和替代品的威脅十分低。 在需求遠大于供給的情況下,競爭并不激烈,產(chǎn)品利潤率較高,因此,可以預(yù)計未來兩年這種高利潤趨勢仍將延續(xù)。
拓展資料由于MDI采用液相光氣法生產(chǎn)工藝,過程包括綜合化反應(yīng)、光氣化反應(yīng)等多道工序,不僅技術(shù)難度大,而且要有效控制所需的氯氣與有毒光氣,進入壁壘極高,除了上述生產(chǎn)商擁有該項技術(shù)外,很難再有新的生產(chǎn)商進入。 由于MDI 高難度和復(fù)雜的制造工藝形成較高進入壁壘,目前全球僅有8 家公司(煙臺萬華、拜耳、巴斯夫、亨斯邁、陶氏、日本NPU、日本三井、錦湖三井)可以生產(chǎn)MDI,其中煙臺萬華是我國僅有的一家MDI 生產(chǎn)商。
因此該行業(yè)處于典型的寡頭壟斷競爭狀態(tài)。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護知識產(chǎn)權(quán),根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護條例》,如果我們轉(zhuǎn)載的作品侵犯了您的權(quán)利,請在一個月內(nèi)通知我們,我們會及時刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習(xí)鳥. 頁面生成時間:3.611秒