用苯胺与甲醛在酸性情况下进行缩合反应是国外生产MDI完全成熟的技术路线,反应物用碱中和后进行蒸馏,得到二苯基甲烷二胺(MDA)。将MDA用溶剂溶解后,再进行光气化反应制成多苯基多异氰酸酯4,4-MDI,2,2-MDI或混合PMDI,再进行蒸馏精制,得纯MDI
光气化法是国内外普遍采用的工业生产方法,但缺点是需使用剧毒的光气,且反应过程中生成氯化氢,对设备腐蚀严重,而且纯MDI的收率和质量也较低。
拜耳、亨茨曼、巴斯夫等少数几个跨国化工拥有该产品生产的核心技术。
MDI是4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)、含有一定比例纯MDI与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物(聚合MDI)以及纯MDI与聚合MDI的改性物的总称,是生产聚氨酯重要的原料,少量MDI应用于除聚氨酯外的其它方面。聚氨酯既有橡胶的弹性,又有塑料的强度和的加工性能,尤其是在隔热、隔音、耐磨、耐油、弹性等方面有其它合成材料无法比拟的优点,是继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS后第六大塑料(现已经ABS成为第五大塑料),已广泛应用于、航天、轻工、化工、石油、纺织、交通、汽车、医疗等领域,成为经济发展和人民生活不可缺少的新兴材料。
本品含有异氰酸酯基(-N=C=O),在合成树脂或涂料过程中,与涂料或树脂中的羟基起反应而固化。异氰酸是一种无机物,化学式为HNCO,有强烈乙酸气味的液体,与雷酸(H2O2N2C2)、正氰酸(HOCN)互为同分异构体。
在聚氨酯硬酯泡沫原料体系中,异氰酸酯组份俗称聚氨酯黑料;它为含有一定量较高官能度的异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的混合物,官能度约为2.6~2.7,室温下为深棕色液体,粘度比聚氨酯白料(组合聚醚)大。聚氨酯黑料与白料按比例搅拌混合后发生聚合反应,生成具有立闭孔结构的聚氨酯硬质泡沫塑料,是一种理想的有机质低温隔热材料,具有导热系数小,节能防震,适应性强的特点。既可预制成型,也可现场喷涂式浇注成型。广泛应用于炼油厂、化工厂、乙烯化工、冷库、单制冷中央空调、冰箱和建筑业保温隔热。随着国家在建筑节能领域的推广,聚氨脂发泡保温体系以其良好的保温性能和施工迅速,性能可靠等特点已在国内保温领域大规模应用。
多苯基多亚甲基多异氰酸酯,简称PAPI,或称粗MDI。PAPI实际上是由50%MDI与50%官能度大于2以上的多异氰酸酯组成的混合物。升温时能发生自聚作用。溶于氯苯、邻二氯苯、甲苯等。
I.G.Farben 于1930s 制得了4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),但由苯胺/甲醛缩合制得的同系混合物光气化制备的方法是1954 年由Goodyear 首行的,遗憾的是Goodyear 并未将该方法实现商业化,而后于1960s 美国的Carwin/Upjohn、欧洲的Bayer和ICI 分别立地发展了此工艺,使苯胺/甲醛缩合制得同系芳胺混合物,经再光气化、分离,制备MDI 和PMDI 成为今天普遍所采用的工艺方法。MDI 的生产工艺流程图如下: