甲苯二异氰酸酯 (TDI) 是一种用于生产聚氨酯泡沫和涂料的化合物。它与其他化学品发生反应，形成耐用且多功能的材料。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 甲苯二异氰酸酯 |
| 分子式 | C9H6N2O2 |
| CAS 号 | 584-84-9, 91-08-7 |
| 同义词 | TDI； 2,4-二异氰酸酯-1-甲基苯；甲苯-2,4-二异氰酸酯；甲苯二异氰酸酯；甲苯-2,6-二异氰酸酯；甲苯-2,4-二异氰酸酯；甲基-1,3-二异氰酸基苯 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/C9H6N2O2/c1-7-3-4-8(10-6-7)5-9(11)12-2/h3-6H,1-2H3 |
甲苯二异氰酸酯的性质
甲苯二异氰酸酯分子式
TDI 的分子式为 C9H6N2O2。它由九个碳原子、六个氢原子、两个氮原子和两个氧原子组成。这些原子在分子中的排列有助于其独特的性质和反应性。
甲苯二异氰酸酯 摩尔质量
TDI 的摩尔质量通过添加其组成元素的原子质量来计算。根据 C9H6N2O2 分子式，摩尔质量约为 174.16 克/摩尔。摩尔质量是各种计算和测定物质含量的重要参数。
甲苯二异氰酸酯的沸点
TDI的沸点约为251-253摄氏度。该温度代表液体化合物经历相变并转变为气体的点。沸点受分子间力和分子结构的影响。
甲苯二异氰酸酯熔点
TDI的熔点约为-10摄氏度。这是固体化合物转变为液态的温度。熔点由分子对称性、堆积排列和分子间力等因素决定。
甲苯二异氰酸酯密度 g/mL
TDI 的密度约为每毫升 1.22 克。密度是每单位体积质量的度量，可以深入了解物质的致密性。 TDI 的密度受其组成原子的排列和大小的影响。
甲苯二异氰酸酯分子量
TDI的分子量约为174.16克/摩尔。它是分子中存在的原子的原子量的总和。分子量对于各种计算很重要，包括化学计量和确定物质的量。
甲苯二异氰酸酯的结构
TDI 具有独特的结构。它由连接有两个异氰酸酯官能团 (-NCO) 的甲苯环组成。这些官能团和碳骨架的排列决定了其化学行为和反应活性。
甲苯二异氰酸酯的溶解度
TDI难溶于水，但易溶于丙酮、乙酸乙酯、甲苯等有机溶剂。其溶解度特征来自分子的极性及其通过氢键或偶极-偶极相互作用与溶剂形成相互作用的能力。
| 外貌 | 透明、无色至淡黄色液体 |
| 比重 | 1.22 |
| 颜色 | 无色至淡黄色 |
| 闻 | 辛辣、芳香 |
| 摩尔质量 | 174.16 克/摩尔 |
| 密度 | 1.22克/毫升 |
| 融合点 | -10℃ |
| 沸点 | 251-253℃ |
| 闪点 | 118℃ |
| 水中溶解度 | 弱，难溶于水 |
| 溶解度 | 溶于有机溶剂（丙酮、甲苯） |
| 蒸汽压力 | 25°C 时为 0.2 毫米汞柱 |
| 蒸气密度 | 6.0 |
| 酸度 | 10.6 |
| 酸碱度 | 不适用（pH 值取决于溶液介质） |
甲苯二异氰酸酯的安全性和危险性
TDI 存在潜在的安全隐患，需要小心处理。它会刺激皮肤、眼睛和呼吸系统，引起刺激、发红和咳嗽。长期或反复接触可能会引起过敏，导致过敏反应。该化合物易燃，可能与空气形成爆炸性混合物。使用时应使用足够的通风和防护设备，例如手套和护目镜。正确的储存和处理对于避免溢出并最大程度地降低暴露风险至关重要。请务必遵循安全说明并查阅安全数据表以获取有关处理和应急程序的详细信息。
| 危险符号 | 腐蚀性、有毒 |
| 安全说明 | 有毒的;有刺激性；易燃 |
| 联合国识别号 | 联合国2078 |
| 海关编码 | 2929.10.00 |
| 危险等级 | 6.1（有毒）； 3（易燃） |
| 包装组别 | 二 |
| 毒性 | 急性毒性、致敏性、刺激性 |
甲苯二异氰酸酯的合成方法
TDI 的合成方法有多种。
光气化法通过甲苯与光气在催化剂如叔胺或金属氯化物存在下反应合成TDI。该反应在高温高压下发生，生成 TDI。
另一种方法是甲苯硝化，然后进行后续步骤。甲苯硝化生成二硝基甲苯，然后氢化生成甲苯二胺。甲苯二胺与光气反应生成TDI。
氧化羰基化法涉及氧化甲苯产生氯化苄。化学家将这种化合物与一氧化碳和金属氰化物催化剂结合，生成异氰酸酯的混合物。该混合物含有 TDI，化学家将其分离和纯化。
TDI 合成需要专业知识并严格遵守安全协议。该过程的特点是处理危险化学品并在高温高压下进行反应。仔细监测和控制反应条件，并使用适当的设备，确保合成过程安全高效。
甲苯二异氰酸酯的用途
TDI因其多功能性而被广泛应用于各个行业。以下是它的一些常见应用：
- TDI在软质和硬质聚氨酯泡沫的生产中发挥着至关重要的作用，广泛应用于家具、床上用品、汽车内饰和隔热材料。
- 各个行业都使用 TDI 来配制涂料和粘合剂，这些产品可提供出色的附着力和耐用性，特别是在汽车、建筑和航空航天领域。
- TDI 有助于制造用于垫圈和工业部件的弹性、耐磨密封剂和弹性材料。
- TDI 通过赋予强度、柔韧性和耐化学性等所需性能来改善合成纤维的生产。这些纤维可用于纺织品、室内装饰织物和地毯。
- 座椅、头枕、方向盘和内饰等汽车部件均采用基于 TDI 的聚氨酯材料，提高了舒适性、美观性和安全性。
- 制造商使用基于 TDI 的聚氨酯泡沫生产建筑物隔热板，该板可提供出色的隔热效果并有助于提高能源效率。
- 艺术、建筑和原型行业使用 TDI 进行成型和成型工艺，从而能够创建复杂的形状和结构。
- TDI 是合成各种化学品的前体，包括某些农药和药物化合物。
问题：
问：如何制备甲苯二异氰酸酯？
答：TDI可由甲苯与光气反应或硝化及后续反应合成。
问：甲苯中含有甲苯二异氰酸酯吗？
答：不，甲苯天然不含 TDI。它们是不同的化合物。
问：甲苯二异氰酸酯如何处理？
答：TDI 必须根据适当的法规和指南作为危险废物进行处置。
问：甲苯二异氰酸酯如何发音？
答：发音为“toh-leen dahy-soh-sahy-uh-neyt”。
问：甲苯二异氰酸酯的用途是什么？
答：TDI 用于生产聚氨酯泡沫、涂料、粘合剂、密封剂、合成纤维和汽车零部件。
问：可以用什么工具来检测甲苯二异氰酸酯？
答：可以采用气相色谱、质谱、红外光谱等工具来检测和分析TDI。
问：甲苯二异氰酸酯是化学前体吗？
答：是的，TDI 是一种用于合成其他化合物（例如农药和药品）的前体化学品。
问：甲苯二异氰酸酯是无机化合物吗？
答：不是，TDI是由碳、氢、氮和氧原子组成的有机化合物。