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。
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:
游离胺与光气反应是MDI 重要的方法,反应前先将胺溶解在惰性溶剂内,于低温下连续地加入相同溶剂的过量光气,形成氨基甲酰氯和胺盐酸盐浆料,再加热至高温,并通入过量光气,直至获得清澈的溶液。此反应在约20%的溶液中进行,为减少副反应,光气过量50%以上。光气对人体毒性大,并具有杀伤力,为此中央对之控制极严,而且,光气法生产投资大,光气不便运输和贮存,产生的氯化氢严重腐蚀设备,生产要求苛刻,操作危险性大,设备检修不易。如今,人们都在积极开发替代光气的方法。