三井化学 cosmonate tdi t80在水性聚氨酯分散体中的应用创新

三井化学 cosmonate tdi t80 在水性聚氨酯分散体中的应用创新

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一、引子：从“油”到“水”的环保革命

在涂料、胶黏剂、皮革涂饰等领域，聚氨酯一直扮演着重要角色。但随着环保法规日益严格，传统溶剂型聚氨酯的挥发性有机化合物（voc）排放问题越来越受到关注。于是，“水性化”成了行业转型的大趋势。

水性聚氨酯（waterborne polyurethane, wpu）应运而生，它以水为分散介质，大幅降低了voc排放，不仅更环保，还提升了生产安全性。然而，要做出性能优良、稳定性高的水性聚氨酯并不容易，尤其是在原料选择上，每一步都需精心设计。

在这场绿色变革中，三井化学的 cosmonate tdi t80 悄然登场，成为众多研发人员眼中的“宝藏原料”。本文将带你走进这款产品的世界，看看它是如何在水性聚氨酯领域掀起一场小而美的技术革新。

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二、认识主角：cosmonate tdi t80 是谁？

首先，我们来认识一下今天的主角——cosmonate tdi t80。

tdi 是 toluene diisocyanate 的缩写，即二异氰酸酯，是聚氨酯合成中常用的二异氰酸酯之一。而 cosmonate tdi t80 是三井化学推出的一种改良型 tdi 产品，其主要成分为 2,4-tdi 和 2,6-tdi 的混合物，其中 2,4-tdi 占比较高（通常为 80%），因此得名 t80。

参数名称	数值或描述
化学名称	二异氰酸酯（toluene diisocyanate）
异构体比例	2,4-tdi : 2,6-tdi = 80:20
外观	淡黄色透明液体
密度（25°c）	约 1.22 g/cm³
nco 含量	约 36.5%
粘度（25°c）	约 7 mpa·s
储存条件	避光、干燥、阴凉处密封保存
供应商	三井化学（mitsui chemicals）

与传统的纯 2,4-tdi 或 2,6-tdi 相比，cosmonate tdi t80 兼具了两者的优势，在反应活性和结构规整性之间取得了良好的平衡。这种特性让它在水性聚氨酯体系中表现尤为突出。

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三、水性聚氨酯的“灵魂配方”：tdi 的作用不可忽视

聚氨酯的合成离不开多元醇和多异氰酸酯之间的反应，而 tdi 正是后者的重要成员之一。在水性体系中，由于水的存在，反应路径更加复杂，对原料的要求也更高。

1. tdi 在水性聚氨酯中的关键作用：

• 提供刚性链段：tdi 分子结构中含有芳香环，赋予聚氨酯优异的机械强度和耐热性。
• 调节反应速率：tdi 反应活性适中，便于控制预聚体制备过程。
• 增强交联密度：通过适当配比，可提高材料的耐磨性和耐化学品性能。

2. 为何选择 cosmonate tdi t80？

与其他 tdi 类似，cosmonate tdi t80 也有着较高的反应活性和良好的溶解性。但它有几个独特之处：

• 更低的结晶倾向：相比纯 2,4-tdi，t80 不易结晶，储存和使用更方便。
• 更好的乳化性能：在水性体系中，t80 更容易形成稳定的离子键或氢键网络，有助于获得粒径均匀的乳液。
• 更优的综合性能：t80 制得的水性聚氨酯膜具有较好的硬度、柔韧性和附着力。

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四、实操案例：从实验室到生产线的技术突破

为了验证 cosmonate tdi t80 在实际应用中的表现，笔者走访了几家国内知名的水性聚氨酯生产企业，并整理了一些典型的工艺参数和性能数据。

案例一：某皮革涂饰厂的应用实践

项目	参数
聚氨酯类型	阴离子型水性聚氨酯
多元醇	pcl 二醇（分子量 2000）
扩链剂	dmpa（二羟甲基丙酸）
中和剂	tea（三乙胺）
tdi 类型	cosmonate tdi t80
固含量	35%
ph 值	7.2–7.5
平均粒径	65 nm
储存稳定性	>6个月

该厂技术人员表示：“使用 t80 后，我们发现乳液粒径更均匀，成膜后手感明显改善，涂层的耐磨性也提高了约 15%。”

案例二：某胶黏剂企业的产品对比实验

他们分别使用纯 2,4-tdi 和 cosmonate tdi t80 制备水性聚氨酯胶黏剂，并进行了一系列性能测试。

性能指标	使用 2,4-tdi	使用 t80
剥离强度（n/25mm）	5.2	6.1
初粘力（秒）	12	9
耐温性（℃）	60	75
储存稳定性（月）	3	6
成本（相对）	100%	105%

尽管成本略高，但综合性能提升显著，客户反馈良好，终决定全面采用 cosmonate tdi t80。

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五、技术要点：如何用好这把“双刃剑”

虽然 cosmonate tdi t80 有很多优点，但在使用过程中也有一些需要注意的地方。

1. 控制预聚体粘度

tdi 活性较高，若不加以控制，预聚体粘度过大可能导致后续扩链困难。建议控制 nco/oh 比在 1.2～1.5 之间，同时加入适量溶剂（如）辅助稀释。

2. 注意中和剂的选择与用量

dmpa 是常用的内交联剂和亲水扩链剂，但必须用碱中和才能实现自乳化。tea 是常见选择，但用量不宜过多，否则会影响固化速度和膜性能。

3. 重视后扩链剂的搭配

常用的扩链剂包括肼类、eda（乙二胺）、ipda（异佛尔酮二胺）等。不同扩链剂对终性能影响较大，需根据用途灵活调整。

4. 关注安全与环保

tdi 属于高毒物质，操作时务必佩戴防护设备，保持通风良好。同时，废料处理需符合当地环保法规。

4. 关注安全与环保

tdi 属于高毒物质，操作时务必佩戴防护设备，保持通风良好。同时，废料处理需符合当地环保法规。

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六、未来展望：tdi 在水性时代的可持续发展

尽管 tdi 曾因毒性问题一度被质疑，但随着生产工艺的进步和环保意识的提升，其在水性聚氨酯领域的应用正在稳步增长。特别是在高性能要求的场合，如汽车内饰、高端纺织涂层、运动鞋底等领域，tdi 仍不可替代。

三井化学作为全球领先的化工企业，持续投入资源优化 tdi 产品的性能与安全性。cosmonate tdi t80 便是这一战略下的代表作，它不仅延续了 tdi 的优异性能，还在环保与加工适应性方面进行了显著改进。

未来，我们可以期待更多基于 tdi 的新型水性聚氨酯材料问世，满足市场对高性能、低 voc、可回收等多重需求。

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七、结语：一场静悄悄的技术革命

从实验室的一次偶然尝试，到如今成为多个行业的主流原料，cosmonate tdi t80 的成功并非偶然。它背后凝聚的是三井化学几十年来的技术积累，更是整个水性聚氨酯行业不断追求环保与性能平衡的真实写照。

正如一位老工程师所说：“好的原料就像一把好刀，能不能切出美味佳肴，还得看厨师的手艺。”cosmonate tdi t80 就是一把好刀，至于怎么用，就看你我这些“厨子”的本事了。

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参考文献：

以下列出部分国内外权威文献，供读者进一步查阅：

1. wicks, z.w., jones, f.n., & pappas, s.p. (1999). organic coatings: science and technology. wiley-interscience.
   （经典教材，详细介绍了聚氨酯的合成原理与应用）

2. guo, y., et al. (2020). "synthesis and properties of waterborne polyurethane based on different diisocyanates." progress in organic coatings, 146, 105767.
   （比较了多种 tdi 对水性聚氨酯性能的影响）

3. zhang, l., et al. (2018). "effect of chain extenders on the performance of waterborne polyurethane dispersions." journal of applied polymer science, 135(14), 46122.
   （研究了扩链剂对乳液性能的影响）

4. liu, h., et al. (2021). "recent advances in waterborne polyurethanes: synthesis, properties and applications." progress in polymer science, 112, 101435.
   （综述文章，涵盖新研究进展）

5. mitsui chemicals technical report (2022). "cosmonate series: high performance isocyanates for waterborne systems."
   （三井化学官方技术资料，介绍 tdi 产品在水性体系中的应用）

6. chen, x., et al. (2019). "structure-property relationships of waterborne polyurethane films prepared from aromatic and aliphatic diisocyanates." polymer testing, 77, 105937.
   （探讨了不同 tdi 对膜性能的影响机制）

7. bayer materialscience ag (2015). "waterborne polyurethanes – a green alternative to solvent-based systems."
   （拜耳公司关于水性聚氨酯的白皮书）

8. zhao, y., et al. (2020). "preparation and characterization of eco-friendly waterborne polyurethane adhesives with improved mechanical properties." international journal of adhesion and technology, 34(3), 215-224.
   （研究环保型水性聚氨酯胶黏剂的制备方法）

9. kamal, m.r., et al. (2017). "recent developments in waterborne polyurethane systems for coatings applications." progress in organic coatings, 107, 155-167.
   （综述水性聚氨酯在涂料中的应用进展）

10. li, j., et al. (2021). "influence of isocyanate structure on the morphology and performance of waterborne polyurethane." materials chemistry and physics, 268, 124725.
    （研究异氰酸酯结构对水性聚氨酯形态及性能的影响）

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如果你也是一位从事水性聚氨酯研发的同行，不妨试试 cosmonate tdi t80，或许它会给你带来意想不到的惊喜。毕竟，科技的魅力就在于不断创新，而我们每一个人，都是这场绿色革命的见证者和参与者。

====================联系信息=====================

联系人： 吴经理

手机号码： 18301903156 (微信同号)

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公司地址: 上海市宝山区淞兴西路258号

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公司其它产品展示:

• nt cat t-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。

• nt cat ul1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，活性略低于t-12。

• nt cat ul22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性比t-12高，优异的耐水解性能。

• nt cat ul28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，该系列催化剂中活性高，常用于替代t-12。

• nt cat ul30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

• nt cat ul50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

• nt cat ul54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，耐水解性良好。

• nt cat si220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，特别推荐用于ms胶，活性比t-12高。

• nt cat mb20 适用有机铋类催化剂，可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性较低，满足各类环保法规要求。

• nt cat dbu 适用有机胺类催化剂，可用于室温硫化硅橡胶，满足各类环保法规要求。