Was sind die fünf am häufigsten verwendeten Isocyanate bei der Polyurethan-Herstellung?

Isocyanate gehören zu den wichtigsten Rohstoffen bei der Polyurethan-Herstellung. Sie reagieren mit Polyolen und produzieren Polyurethanschäume, Elastomere, Beschichtungen, Klebstoffe, Dichtstoffe und viele andere Industrieprodukte. Die Auswahl des geeigneten Isocyanats hat direkten Einfluss auf das Verarbeitungsverhalten, die mechanische Leistung, die Witterungsbeständigkeit und die Produkthaltbarkeit.

Unter den vielen verfügbaren Isocyanattypen werden fünf häufig in der Polyurethanherstellung verwendet: TDI, MDI, H12MDI, IPDI und HDI. Jedes bietet einzigartige Vorteile für unterschiedliche Anwendungen.

TDI (Toluoldiisocyanat)

TDI ist eines der am häufigsten verwendeten aromatischen Isocyanate in der Polyurethanindustrie. Handelsübliche Qualitäten bestehen hauptsächlich aus Mischungen der 2,4-TDI- und 2,6-TDI-Isomere, wobei TDI-80 und TDI-100 die häufigsten Produkte sind.

Aufgrund seiner hohen Reaktivität wird TDI häufig in flexiblem Polyurethanschaum, gegossenen Polyurethanelastomeren, Klebstoffen, Beschichtungen und Dichtungsmitteln verwendet. Es bietet hervorragende Verarbeitungseigenschaften und eignet sich für viele allgemeine-Polyurethansysteme.

Mit TDI hergestellte Produkte weisen jedoch im Allgemeinen eine begrenzte Beständigkeit gegenüber ultraviolettem Licht auf und können sich nach längerer Einwirkung im Freien verfärben. Für Anwendungen, die eine langfristige Farbstabilität erfordern, werden in der Regel aliphatische Isocyanate bevorzugt.

TDI ist als gefährliche Chemikalie eingestuft und sollte gemäß den geltenden Sicherheitsvorschriften gelagert, transportiert und gehandhabt werden. Bei der Verarbeitung sind ausreichende Belüftung, persönliche Schutzausrüstung und Feuchtigkeitsschutz unerlässlich.

MDI (Methylendiphenyldiisocyanat)

MDI ist ein weiteres wichtiges aromatisches Isocyanat und hat sich zu einem der wichtigsten Rohstoffe für die moderne Polyurethanproduktion entwickelt.

Es stehen mehrere kommerzielle Formen zur Verfügung, darunter reines MDI, Polymer-MDI und modifiziertes flüssiges MDI.

Reines MDI wird häufig in thermoplastischem Polyurethan, gegossenen Polyurethan-Elastomeren und speziellen Polyurethansystemen verwendet, bei denen eine hohe mechanische Leistung erforderlich ist.

Polymer-MDI wird aufgrund seiner höheren Funktionalität häufig in Polyurethan-Hartschaum, Sandwichplatten, Isoliermaterialien, Kühlgeräten und Bauanwendungen eingesetzt.

Modifiziertes flüssiges MDI verbessert die Handhabungseigenschaften, indem es die Kristallisation reduziert und die Verarbeitungsflexibilität erhöht.

Wie TDI weisen Polyurethanprodukte auf MDI--Basis im Allgemeinen eine begrenzte UV-Beständigkeit auf und können bei längerer Außenbewitterung vergilben, sofern keine zusätzlichen Schutzmaßnahmen ergriffen werden.

H12MDI (hydriertes MDI)

H12MDI ist ein alicyclisches Diisocyanat, das durch Hydrierung von MDI hergestellt wird. Im Gegensatz zu aromatischen Isocyanaten bietet es eine hervorragende Beständigkeit gegen ultraviolettes Licht und Witterungseinflüsse.

Polyurethansysteme auf Basis von H12MDI behalten auch nach längerer Außenbewitterung eine ausgezeichnete Farbstabilität bei. Dadurch eignet sich H12MDI besonders für hochwertige Beschichtungen, transparente Polyurethanprodukte, wässrige Polyurethandispersionen, optische Materialien und dekorative Anwendungen.

Obwohl H12MDI eine hervorragende Haltbarkeit bietet, sind seine Produktionskosten deutlich höher als bei herkömmlichen aromatischen Isocyanaten, wodurch seine Verwendung auf hochwertige Produkte beschränkt ist.