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异氰酸酯的封闭反应和解封反应

异氰酸酯的封闭反应和解封反应
异氰酸酯（Isocyanates）是一类有机化合物，具有活泼的亲核特性和可逆的结构。

封闭反应是指异氰酸酯与一些亲核试剂反应形成封闭的结构，而解封反应是指这些封闭结构在特定条件下发生逆反应重新打开。

以下是封闭反应和解封反应的一些常见例子：
封闭反应：
1.与醇反应：异氰酸酯可以与醇反应形成封闭的尿素结构。

该反应称为尿素化反应。

反应方程式如下：RNCO + R'OH
→ RNHCOOR'
2.与胺反应：异氰酸酯可以与胺反应生成封闭的脲结构。

该
反应称为脲化反应。

反应方程式如下：RNCO + R'NH2 →
RNHC(O)NH(R')2
解封反应：
1.加热：在高温条件下，尿素和脲结构可以通过加热反应重
新打开，恢复为异氰酸酯和胺或醇。

反应方程式如下：
RNHCOOR' ⇌ RNCO + R'OH RNHC(O)NH(R')2 ⇌ RNCO + R'NH2
2.氢化反应：尿素和脲结构可以在氢气存在下进行氢化反应，
重新打开为异氰酸酯和胺或醇。

反应方程式如下：
RNHCOOR' + H2 → RNCO + R'OH RNHC(O)NH(R')2 + H2 →
RNCO + R'NH2
封闭反应和解封反应在有机合成中具有广泛应用，尤其在涂料、
胶粘剂和聚合物领域发挥着重要作用。

这些反应可以用来调节异氰酸酯的反应性和固化速度，以满足特定的应用需求。

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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
精品课件-异氰酸酯的化学反应
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君
谢谢你的阅读

异氰酸酯的各种化学反应

R-NHCONH-R
脲
2RNCO+H2O
RNHCONHR+CO2
1mol(18g)水与1mol二异氰酸酯（TDI174g或MDI250g）生成1mol（22.4L）CO2 空气中的水分及容器壁附着的水分会使NCO含量降低，使预聚体黏度变大甚至凝胶，产生的CO2还会使容器涨罐。
4、异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应
OO
120-140℃
RNCO + R1-NHCOO-R2
-N-C-OR2
R1
交联结构
自聚反应二聚：
2ArNCO
O
C
Ar-N
N-Ar
C
O
MDI、TDI在室温下可以缓慢产生二聚体，具有邻位取代基的芳香族异氰酸酯，由于位阻效应，在常温下不能生成二聚体，而MDI由于NCO邻位无取代基，活性比TDI大，即使无催化剂，室温也有部分单体缓慢自聚成二聚体。
聚氨酯分子的微观结构
软段：大分子多元醇
硬段
异氰酸酯小分子醇、胺
不同活泼氢基团反应活性比较
聚氨酯
反应速度：-CH2-OH > -CH-OH
2、异氰酸酯与胺基的反应（常温下快速反应）
伯胺基：NH2
仲胺基：NH
R-NCO+R1-NH2
R-NHCONHR
脲
R-NCO+R1R2NH
R-NHCONR1R2
取代脲
3、异氰酸酯与水的反应
慢
快
RNCO+H2O
R-NHCOOH
RNH2+CO2
快
RNH2+RNCO
异氰酸酯的各种化学反应
1、异氰酸酯与羟基的反应 2、异氰酸酯与胺基的反应 3、异氰酸酯与水的反应 4、异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应 5、异氰酸酯的自聚反应

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精品课件-异氰酸酯的化学反应
51、没有哪个社会可以制订一部永远适用的宪法，甚至一条永远适用的法律。 ——杰斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样一种的网，触犯法律的人，小的可以穿网而过，大的可以破网而出，只有中等的才会坠入网中。 ——申斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大夏，庇护着我们大家；它的每一块砖石都垒在另一块砖石上。 ——高尔斯华绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特

异氰酸酯热分解

异氰酸酯热分解（原创版）目录1.异氰酸酯的概述2.异氰酸酯热分解的过程3.异氰酸酯热分解的产物4.异氰酸酯热分解的影响因素5.异氰酸酯热分解的应用正文一、异氰酸酯的概述异氰酸酯是一类有机化合物，具有刺激性气味，广泛应用于化工、制药、农药等领域。

异氰酸酯分子结构中含有一个氮原子和一个氧原子，以及一个酯基。

它们的化学性质活泼，容易发生热分解反应。

二、异氰酸酯热分解的过程异氰酸酯在受热作用下，会发生热分解反应。

这个过程可以分为两个阶段：第一阶段：异氰酸酯在较低温度下（通常为 100-150℃）发生热分解，生成对应的酰脲和氨。

第二阶段：在较高温度下（通常为 200-250℃），酰脲进一步分解，生成二氧化碳、氮气和水。

三、异氰酸酯热分解的产物异氰酸酯热分解的产物主要有：氨、酰脲、二氧化碳、氮气和水。

这些产物的生成取决于反应条件和异氰酸酯的种类。

四、异氰酸酯热分解的影响因素影响异氰酸酯热分解的主要因素有：温度、压力、反应时间、异氰酸酯的种类和催化剂等。

一般来说，温度越高，热分解反应速率越快；压力对热分解反应的影响较小；反应时间越长，热分解反应越完全；不同种类的异氰酸酯热分解温度和产物有所差异；催化剂可以加速热分解反应。

五、异氰酸酯热分解的应用异氰酸酯热分解在化工、制药、农药等领域具有广泛的应用。

例如，在制药过程中，可以利用异氰酸酯热分解生成的氨来合成药物；在农药生产中，可以利用异氰酸酯热分解生成的酰脲来合成杀虫剂等。

此外，异氰酸酯热分解还可以用于有机合成、材料改性等方面。

总之，异氰酸酯热分解是一种重要的有机化学反应，具有广泛的应用前景。

课件1 常用异氰酸酯讲解

①T-65为2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体比例为（65±2）%和（35±2）%的混合体，它主要用于生产软质聚氨酯泡沫塑料。 ②T－80为2,4－TDI和2,6－TDI两种异构体比例为（80±2）%和（20±2）%的混合体，它主要用
于聚氨酯泡沫塑料以及其他聚氨酯产品的生产，
是产量最高、用量最大的甲苯二异氰酸酯。
脂肪族异氰酸酯脂环族芳香族聚酯多元醇环氧丙烷聚醚多元醇低聚物多元醇聚醚多元醇其它多元醇扩链（交联）剂胺类扩链剂醇类扩链（交联）剂叔胺类催化剂催化剂金属有机化合物阻燃剂抗氧剂其它配合剂紫外线吸收剂着色剂增塑剂四氢呋喃聚醚多元醇其它聚醚多元醇
聚氨酯原料
第一节异氰酸酯
一、结构特点
在分子结构中含有异氰酸酯基团(－N＝C＝O）的化合物，均称为异氰酸酯（isocyanate）,其结构通式如下： R－（NCO）n 式中R为烷基、芳基、脂环基等；n＝1、2、3…. 整数。在聚氨酯材料合成中，主要使用n≥2的异氰酸酯化合物。
二、异氰酸酯的分类
（1）异氰酸酯基团数量
500~1600
RIM，冷熟化，自结皮泡沫 RIM保险杠制品 RIM，冷熟化，自结皮泡沫
高硬度RIM保险杠制品
Coronate-1050
Millionate-MR-P
22.6~23.6
28.0~28.5
400~800
250~500
RIM，冷熟化，自结皮泡沫
阻燃型硬质泡沫塑料
碳化二亚胺、脲酮亚胺改性液化MDI典型规格
OCN CH2 4,4-MDI NCO
NCO CH2
NCO
NCO CH2 2,4-MDI NCO

异氰酸酯的其它反应

异氰酸酯的其它反应2.1.9.1 异氰酸酯与羧酸的反应异氰酸酯与羧酸反应，先生成热稳定性差的羧酸酐，然后分解，生成酰胺和二氧化碳（如下式）。

COOH与NCO的反应活性比OH低得多。

这类反应比较少见，不过在含-COOH的聚酯体系或含侧羧基的离聚体体系，过量的异氰酸酯可与羧基反应。

芳香族异氰酸酯与羧酸反应，主要生成酸酐、脲和二氧化碳：2ArNCO+2R-COOH→ArNHCONHAr+RCOOCOR+CO22.1.9.2 异氰酸酯与环氧树脂的反应异氰酸酯与环氧基团在胺类催化剂的存在下生成含噁唑烷酮（oxazolidone）环的化合物（见下式）。

噁唑烷酮环具有较高的耐热性，含噁唑烷酮基的聚合物具有较高的耐热性。

二异氰酸酯与二环氧化合物在催化剂作用下可竹成聚噁唑烷酮；含羟基的环氧树脂。

如低环氧值的双酚A环氧树脂与二异氰酸酯（含端NCO预聚体）生成聚氨酯-噁唑烷酮；在过量多异氰酸酯、环氧树脂及三聚催化剂的存在下，可生成聚氨酯-噁唑烷酮-异氰脲酸酯聚合物，这些反应可用于制造耐高温硬质聚氨酯。

2.1.9.3 异氰酸酯与羧酸酐的反应异氰酸酯基与酸酐反应，生成具有较高耐热性的酰亚胺环，二异氰酸酯能与二羧酐反应生成耐热性高的聚酰亚胺。

酰亚胺基的耐热性与异氰脲酸酯相当：异氰酸酯还可以与许多化合物反应，例如：与氰酸反应可生成亚氨乙内酰脲，继而再与异氰酸酯反应制得聚乙内酰脲：异氰酸酯与氨基酸或与其有关酯反应可合成出乙内酰脲。

若再与异氰酸酯反应，可制得聚乙内酰脲；与氨反应生成单取代脲，并可继续反应；与肼（联氨）反应生成二脲（见下式）；还可与硫醇、卤化氢等反应；等等。

RNCO+NH3→RNHCONH2RNCO+RNHCONH2→RNHCONHCONHRRNCO+NH2-NH2→RNHCONHNHCONHRRNCO+R′SH→RNHCOSR′。

课件1 常用异氰酸酯

Millionate MTL-C
Coronate
浅黄色液体 27.5~29.5 浅黄色液体 25.5~27.5
粘度(25
典型用途
℃)/mPa*s
＜100 ＜80 ＜200
喷涂成型，增强反应喷涂成型工业结构泡沫体
弹性体
烟台万华聚氨酯股分有限公司
MDI－100LL 浅黄色液体 28.0~30.0
≤60
在分子结构中含有异氰酸酯基团(－N＝C＝O）的化合物，均称为异氰酸酯（isocyanate）,其结构通式如下：
R－（NCO）n
式中R为烷基、芳基、脂环基等；n＝1、2、3…. 整数。在聚氨酯材料合成中，主要使用n≥2的异氰酸酯化合物。
二、异氰酸酯的分类
（1）异氰酸酯基团数量
二异氰酸酯：TDI MDI HDI NDI PPDI IPDI XDI等异氰酸酯
分子量：174.2 当量：87.1 官能度：f=2
目前商业产品有3种规格甲苯二异氰酸酯： TDI的规格、物性和质量指标
规格相对分子量密度（20℃）/g/cm3
沸点/℃ 纯度/% ≥ 2,4-体含量/％ 2,6-体含量/％ NCO含量% 蒸汽压（20℃）/Pa 主要用途
T-100 174.2 1.22 251 99.5 ≥97.5 ≤2.5 48.3 约1.33 弹性体
Coronate-1050 22.6~23.6
400~800
RIM，冷熟化，自结皮泡沫
Millionate-MR-P 28.0~28.5
250~500
阻燃型硬质泡沫塑料
碳化二亚胺、脲酮亚胺改性液化MDI典型规格
产品名称
外观(25℃）－NCO含量 /%
日本聚氨酯工业株式会社

课件2 其他异氰酸酯

指标
1.17 1.17 680
4 8~10
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⑥.亚苯二甲基二异氰酸酯
（o-xylylene Diisocyanate ,XDI） XDI在异氰酸酯原料中属非黄变型异氰酸酯，
用它主要制备户外用聚氨酯材料，涂料、粘合剂、弹性体等非黄变型聚氨酯产品。其结构式如下：
CH2NCO
CH2NCO
⑦.萘-1,5-二异氰酸酯
(1，5-naphalene diisocyanate NDI) 用于制造高弹性和高硬度的聚氨酯弹件体主
要用于特殊要求的CPU制件。
NDI的预聚体牌号为Vulkollan。这种弹性体具有优异的动态性能和耐热耐油性能。但因NDI是一种极其活泼的化合物，所以合成的预聚物贮有稳定性不好，目前生产NDI的公司只有Bayer和日本三井东亚等个别公司，且售价很高。
项目自燃点/℃ 蒸汽压/Pa
20℃ 50℃ 粘度/mPa·s
0℃ 20℃ 纯度水解氯
指标 430
0.04 0.9
37 15 99.0％以上小于0.05％
德国Chemische Werk Hüls公司
⑤.对苯二异氰酸酯
（papa-phenylene diisocyanate ,PPDI）
PPDI目前的价格较贵，但它是制备高性能浇注型和热塑型聚氨酯弹性体的重要异氰酸酯。它可使生成的聚氨酯比传统聚氨酯具有更高的耐磨性，更好的机械力学性能，更优秀的耐温、温溶剂、耐水性能以及十分突出的回弹性能。其结构式如下：
聚氨酯发泡材料原料
第一节异氰酸酯
其它异氰酸酯
①.六亚甲基二异氰酸酯（1，6-hexamethylene diisocyanate ,HDI OCN－(CH2)6－NCO 属于不变黄脂肪族二异氰酸酯，其特点为是制成的聚氨酯光稳定性好。一般是将HDI 与水反应制成缩二脲二异氰酸酯使用。

异氰酸根的反应

异氰酸酯的各种常见反应一、异氰酸酯与醇的反应带有端羟基的聚醇（如聚酯、聚醚及其他多元醇）与多异氰酸酯反应，生成聚氨酯类聚合物，这是合成聚氨酯最基本的反应。

根据研究得知：氨基甲酸酯基团是内聚能较大的特性基团，空间体积较大，在聚台物中具有硬链段特征，而由碳碳链作为主链的聚醇，具有较强的挠曲作用，成为聚合物的软链段？聚氨酯实际上就是由刚性基团（链段）和软链段构成的嵌段共聚物，显然，使用分子量较大的聚醇，将会使聚合物刚链段比例下降、刚性基团间隔增加。

在实际合成中，应根据产品不同性能要求和应用场合，选择不同分子量的聚醇品种。

不同分子量的聚醇对PUR性能的影响及不同分子量的聚醚品种对与MDI反应的速度都是不一样。

在使用聚醇与异氰酸酯反应时，除原料品种和分子量等因素外，更重要的影响因素是彼此反应基团数的比例，即-NCO/-OH比例，它决定了生成聚合物的分子量太小，这对于二步法合成聚氨酯的反应是极其重要的技术参数。

跟据-NCO/-OH比不同，基本有以下情况，1) -NCO／-OH>1 即- NCO过量，这样生成的聚合物端基为异氰酸基，在聚氨酯合成中．大多数预聚体法（二步法）是采用一NCO／_一OH>1，如PU弹性体、粘合剂，涂料以及二步法合成PU泡沫塑料等。

2) -NCO／-OH)=1 在一NCO基团和-OH基团都是双官能度时，据聚合物化学理论，生成的聚合物分子应该是无穷大在泡沫塑料和热塑性聚氨酯材料制备中，常将-NCO／-OH控制在-NCO／-OH =1左右3)-NCO／-OH<1 即-OH过量，生成的聚合物的两端应是羟基此种情况的使用较少，主要用于便于贮存的生胶、粘合剂和某些中间体的制备。

二、异氰酸酯与苯酚的反应异氰酸酯和酚的反应情况与醇相似，但由于苯环的吸电作用，使酚的羟基中的氧原子电子云密度下降、致使它与异氰酸酯的反应活性下降，该类反应主要作为异氰酸酯封闭反应三、异氰酸酯与水的反应该反应是制备聚氨酯泡沫塑料的重要反应。

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精品课件-异氰酸酯的化学反应
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
பைடு நூலகம்
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子