Diisocyanate de toluène et ses dérivés : TDI et trimères TDI modifiés

La modification uréthane du TD implique principalement la réaction du NCO en position 4 du TDI, formant des prépolymères TDI contenant des structures d'uréthane et des mélanges de TDI. L’application du TDI modifié à l’uréthane dans les mousses flexibles s’est initialement concentrée sur la méthode en deux étapes de préparation des mousses flexibles. Il peut également être utilisé dans les mousses moulées durcies à froid et les mousses à peau intégrale : en faisant réagir une partie du polyol avec tout ou partie du prépolymère TDI, la viscosité du composant isocyanate est augmentée pour améliorer la compatibilité des matériaux en mousse, et il peut également réduire la volatilité du TDI, améliorant ainsi l’environnement de travail.

Le but de la modification est d'augmenter la fonctionnalité du TDI et d'améliorer la réticulation des mousses plastiques tout en maintenant une faible viscosité. Dans les premiers stades de la fabrication des mousses plastiques HR, le TDI modifié était souvent utilisé pour améliorer l'élasticité et les propriétés de charge des mousses plastiques.

L'excès de TDI réagit avec l'éthylène glycol ou le polyéther diol pour former d'abord des prépolymères NCO terminaux de faible poids moléculaire, qui réagissent ensuite à des températures plus élevées en présence de catalyseurs (tels que l'acétate de zinc et l'acétone) pour produire du TDI modifié par un carbamate. Sa fonctionnalité moyenne est généralement comprise entre 2,2 et 2,3. L'ajout d'une petite quantité d'agents alkylants (tels que le sulfate de diméthyle, le benzènesulfonate de méthyle et le sulfonate de phényle) peut réduire les réactions secondaires telles que la formation d'isocyanurates et d'uretidione. L'utilisation de TDI modifié au carbamate peut augmenter la dureté des mousses plastiques, ce qui les rend particulièrement adaptés aux coussins automobiles à faible densité et à forte charge et aux mousses moulées durcies à froid.

En présence de catalyseurs tels que le 2,4,6-tris(diméthylaminométhyl)phénol, le TDI subit une trimérisation à des températures plus basses pour former du TDI modifié par un isocyanurate (trimère TDI). Lorsque la température dépasse 60℃, le catalyseur se décompose et perd son activité. Une petite quantité d'acide peut être ajoutée après la réaction pour désactiver le catalyseur. Sa fonctionnalité moyenne se situe généralement autour de 2,3. Le TDI modifié par un trimère d'isocyanurate augmente non seulement la résistance des mousses plastiques, mais améliore également leur caractère ignifuge.