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一、通用型有機異氰酸酯

該類異氰酸酯主要是指目前聚氨酯工業(yè)中產量大且廣泛使用的異氰酸酯。主要有TDI、MDI和PAPI（多苯基甲烷多異氰酸酯）等。這些異氰酸酯大部分品種都具備幾十萬噸以上生產規(guī)模的生產裝備，工藝成熟，這類芳香族異氰酸酯均存在光照變黃的缺點。

二、非黃變型異氰酸酯

為改善傳統(tǒng)芳香族異氰酸酯給聚氨酯材料帶來的黃變性，擴大聚氨酯材料的應用領域，在要求色澤穩(wěn)定的應用場合，應避免這類苯環(huán)共軛醌式結構生色團的產生，為此，除使用許多紫外線吸收劑、抗氧劑等助劑外，人們研究開發(fā)了許多非黃變型異氰酸酯。

（1）亞甲基行異氰酸酯

在異氰酸基團和芳環(huán)之間增加一些烴基，以組織氨基甲酸酯基團與芳環(huán)形成共軛醌式結構。如苯二亞甲基二異氰酸酯（簡稱XDI）、間或對1,4-甲基苯亞甲基二異氰酸酯（簡稱m或p-TMXDI）等。

從XDI、TMXDI的化學結構來看，在分子中保留了苯環(huán)，使聚氨酯材料具有較高的機械強度，同時，由于在苯環(huán)和NCO之間引入了烴基，使產品克服了黃變現象的發(fā)生，制品熱效應小，適宜制備大型聚氨酯部件。另外，p-TMXDI不會生成不溶性二聚物沉淀，貯存穩(wěn)定性好，故廣泛用于聚氨酯彈性體、涂料和高壓反應注射成型（簡稱RIM）聚氨酯材料的生產中。

（2）脂肪族和脂環(huán)族異氰酸酯

根據對聚氨酯黃變機理的研究，人們合成了脂肪族異氰酸酯，如六亞甲基二異氰酸酯（簡稱HDI）、2,2,4-三甲基己烷二異氰酸酯（簡稱TMHDI）等，以及脂環(huán)族異氰酸酯，如甲基環(huán)亞己基二異氰酸酯（簡稱TDI）、二環(huán)己基亞甲基二異氰酸酯（簡稱MDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）等。它們都不含芳基，不會產生苯環(huán)共軛醌式生色團，不會產生黃變現象，此類異氰酸酯主要用于涂料、纖維等對色澤穩(wěn)定性要求較高的產品中。

（3）異氰尿酸酯

在聚氨酯材料的合成中，提供適宜的工藝條件，使其在高分子結構中生成異氰尿酸酯環(huán)狀結構，其環(huán)上的氧原子被異氰尿酸酯的六元環(huán)結構所穩(wěn)定，環(huán)上的叔氮原子沒有氫原子連接，在此處不會發(fā)生裂解，呈現化學性能穩(wěn)定的環(huán)式結構。例如，苯二甲基二異氰酸酯形成的異氰尿酸酯結構，即使連接在異氰尿酸酯環(huán)上芳基的氨基甲酸酯鍵發(fā)生斷裂，異氰尿酸酯環(huán)上的氮原子也能阻止醌式結構生色團的形成。因此，含有異氰尿酸酯環(huán)的聚合物，其耐光、耐熱、耐氧化性能都有較大改善。

三、元素型異氰酸酯

隨著聚氨酯產品應用領域日益擴大，為滿足諸如耐高溫、耐化學品、阻燃、低發(fā)煙量等性能的特殊要求，除了使用各種功能助劑以外，在聚氨酯主鏈中引入某些“無機”元素，無疑是有效的方法。在這種思路的指導下，在使用“無機”元素改性多元醇聚合物的同時，也開發(fā)出許多含有鹵素、磷原子等的異氰酸酯，以提高聚氨酯產品的阻燃性；在分子結構中引入硅，硼等元素，提高聚氨酯產品的耐高溫性能；在分子結構中引入氟等元素，提高聚氨酯產品的耐化學品侵蝕性能等。

四、異氰酸酯三聚化衍生物

人們在對聚氨酯的研究中發(fā)現，在聚合物主鏈上引入某些雜環(huán)結構，能有效地提高聚氨酯材料的耐熱性能。異氰酸酯三聚化和引入嘧唑烷酮基團等，都是一些提高聚氨酯產品使用溫度的有效方法。

單獨使用芳香族異氰酸酯、脂肪族異氰酸酯以及這兩類異氰酸酯的混合物為原料，在適當的三聚催化劑的作用下，可以合成含有碳、氮六元雜化結構的異氰酸酯，常用的三聚催化劑有三烷基膦，堿性鹽類和叔氨類化合物等。在三聚反應的過程中，可在任意階段加入阻聚劑，終止三聚反應，獲得不同分子量的三聚體產物。常用的阻聚劑有硫酸二甲酯、磷酸、苯甲酰氯、對甲苯磺酸酯等。由于含有碳、氮六元雜環(huán)結構的產物具有較好的貯存穩(wěn)定性，能賦予反應生成的聚合物突出的耐熱特性，因此，常使用這種辦法制備耐溫型產品。

五、屏蔽型異氰酸酯衍生物

異氰酸酯具有高反應活性的—NCO基團，貯存條件嚴格。為適應異氰酸酯長期貯存、使用等要求，開發(fā)出屏蔽型異氰酸酯衍生物，它是利用某些化合物與活潑的—NCO基團反應，使活潑基團轉化成為常溫下穩(wěn)定的酰氨基或氨酯基等，而將高活性的—NCO基團“屏蔽”起來。在使用時，在一定的加熱條件下，這些“屏蔽”基團將會立即解封分解，重新生成高活性的—NCO基團，恢復異氰酸酯原有的化學特性，與含活潑氫化合物反應，制備聚氨酯制品。

屏蔽型異氰酸酯衍生物主要用于單組分聚氨酯橡膠、膠黏劑、涂料、水分散聚氨酯體系等制品的生產中。

六、特種化學結構的異氰酸酯

在聚氨酯生產、應用和性能拓展、提高的過程中，人們不斷合成出一些新的異氰酸酯品種，例如乙烯異氰酸酯（TMI）、呋喃二異氰酸酯等。

TMI的最大特點是在同一分子結構中，既有傳統(tǒng)異氰酸酯具備的—NCO基團，又有可供進行聚合反應的乙烯雙鍵。利用折兩種不同的結構特性，既能合成出具有不飽和鍵的特種聚氨酯預聚物，又能通過乙烯雙鍵進行均聚或共聚反應，對聚氨酯進行改性，提供某些新的生產、加工途徑，如輻射硫化等。但在一般情況下，乙烯異氰酸酯中的，不飽和鍵將首先進行反應，然后再由—NCO基團提供交聯(lián)反應。目前，這種新型異氰酸酯主要用于濕固化型雙組分聚氨酯涂料。

含有不飽和雙鍵的新型異氰酸酯，還有下列結構的二異氰酸酯，這種異氰酸酯含有二烯酮結構，它在聚氨酯加成聚合反應中，首先，—NCO基團會與二元醇中的羥基反應，生成在主鏈上含有飽和雙鍵的聚氨酯低聚物，然后可使用β-內酯類化合物與之反應，進行交聯(lián)。

它與MDI相比，屬低揮發(fā)性液態(tài)異氰酸酯，毒性較小，適宜制備聚氨酯澆注樹脂和反應注射成型工藝。使用低聚脲反應，可以合成屬下列結構的二異氰酸酯，它可以與低分子量或高分子量二元醇反應生成含有碳、氮雜環(huán)結構的聚氨酯共聚物或嵌段共聚物。其中，若與聚酯二醇共聚反應可以獲得熔點較低的高聚物，若與聚醚二醇共聚反應，則能獲得熔點較高的高聚物。