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朗盛：低游離預(yù)聚物針對歐盟的二異氰酸酯限制
????????低游離(LF)技術(shù)可用于生產(chǎn)游離異氰酸酯單體的重量含量低于0.1%的聚氨酯(PU)預(yù)聚體。因此，低游離預(yù)聚體不受歐洲即將出臺的二異氰酸酯限制提案的影響，并且可以像以前一樣使用而不會有新的限制。這有利于涂料、粘合劑和密封劑系統(tǒng)的加工商和用戶，以及澆注彈性體組件的生產(chǎn)商。
????????2018年5月，歐洲化學(xué)品管理局(ECHA)提交了關(guān)于二異氰酸酯限制程序計劃的意見書?？梢灶A(yù)見歐盟將在未來幾個月內(nèi)通過這項有關(guān)健康保護(hù)的提議條例。盡管關(guān)于措施實施的各種細(xì)節(jié)和時間表仍有許多懸而未決的問題，但很明顯，這些限制將對作業(yè)和操作過程產(chǎn)生重大影響?？傊鲜鱿拗茖⑦m用于處理基礎(chǔ)的二異氰酸酯，例如MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯)、TDI(甲苯二異氰酸酯)或HDI(己二異氰酸酯)，以及游離二異氰酸酯單體的重量含量超過0.1%的傳統(tǒng)雙組分PU系統(tǒng)和PU預(yù)聚體。
????????復(fù)雜的認(rèn)證
????????上述限制程序規(guī)定了旨在改善安全和職業(yè)健康的具有約束力且可驗證的技術(shù)措施。最重要的是，公司必須針對含二異氰酸酯材料的安全處理和使用對員工進(jìn)行培訓(xùn)，并提供證書形式的證明。只允許經(jīng)過認(rèn)證的人員使用這些材料。培訓(xùn)尤其復(fù)雜，因為隨著接觸程度的增加，培訓(xùn)內(nèi)容會越來越廣泛，并且必須每四年重新認(rèn)證一次{圖1}。PU行業(yè)整個價值鏈中約有500萬員工會受到影響——從制造商和進(jìn)口商到系統(tǒng)料工廠、配方設(shè)計師和加工商。
????????新限制不會影響所有PU技術(shù)。例如，不受新條例限制的包括PU分散體、封端熱活化異氰酸酯預(yù)聚體和熱塑性聚氨酯(TPU)。游離二異氰酸酯的重量含量低于0.1%的反應(yīng)系統(tǒng)同樣不受新條例的限制。
????????尋找替代材料
????????上述限制預(yù)計在四到六年的過渡期之后才會實施，以便由ISOPA(歐洲二異氰酸酯和多元醇生產(chǎn)商協(xié)會)和ALIPA(歐洲脂肪族異氰酸酯生產(chǎn)商協(xié)會)等領(lǐng)導(dǎo)的PU行業(yè)可以開發(fā)出滿足條例要求的基礎(chǔ)設(shè)施。然而，朗盛聚氨酯系統(tǒng)業(yè)務(wù)部觀察到許多客戶已經(jīng)面臨新的要求，并在尋求具有最佳工業(yè)衛(wèi)生的解決方案和可能的替代產(chǎn)品，以便無需大量培訓(xùn)和技術(shù)設(shè)備投資即可實現(xiàn)職業(yè)健康和安全，否則根據(jù)新限制程序的規(guī)范，這些培訓(xùn)和投資必不可少。
????????提純步驟減少預(yù)聚體中的游離二異氰酸酯含量
????????來自朗盛的Adiprene低游離預(yù)聚體是非常合適的替代材料，它能最大限度地減少對游離異氰酸酯的接觸，從而避免受到新限制規(guī)程的影響。這些材料采用低游離技術(shù)制成，游離二異氰酸酯的重量含量低于0.1%。首先進(jìn)行的加聚反應(yīng)生成預(yù)聚體，隨后立即進(jìn)行真空蒸餾，從而得到這種非常低的游離含量。蒸餾工序?qū)⑽捶磻?yīng)的二異氰酸酯單體與預(yù)聚體分離。該技術(shù)可應(yīng)用于各種二異氰酸酯預(yù)聚體，包括MDI基體系。由于殘留的游離二異氰酸酯含量小于0.1%，因此這些低游離預(yù)聚體不被歸類為危險品，并且避免了各自的標(biāo)簽要求。
????????調(diào)整相分離和粘度
????????Adiprene低游離預(yù)聚體在健康、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)衛(wèi)生和安全方面具有優(yōu)勢。除此之外，與類似的傳統(tǒng)型預(yù)聚體相比，它們還可以生產(chǎn)出技術(shù)上性能更高的PU終端產(chǎn)品。這是因為使用低游離技術(shù)可以更精確地控制聚合物形態(tài){圖2}。這會使結(jié)晶的硬段和無定形軟段之間形成高度規(guī)整化的相分離，從而使PU產(chǎn)品具有更好的物理和機械性能。例如，PU系統(tǒng)可以被配制成具有高彈性、抗撕裂性和高拉伸強度的系統(tǒng)，此外還能獲得更窄的分子量分布和更明顯的物理交聯(lián)。預(yù)聚體在恒定的異氰酸酯含量(NCO含量)下粘度會有顯著差異，并能適應(yīng)加工條件、設(shè)備和所需的產(chǎn)品性能。例如對于涂層系統(tǒng)，便可以采用這種方式優(yōu)化涂覆期間的潤濕性能和覆蓋率。
????????除此之外，Adiprene低游離預(yù)聚體的低粘度使在其聚合物主鏈上增加化學(xué)官能度成為可能。這增加了生成的PU聚合物的性能和特性。加工性能也得到改善：低游離預(yù)聚體和PU產(chǎn)品都可以采用更穩(wěn)定安全的工藝進(jìn)行分批生產(chǎn)。
????????廣泛的低游離預(yù)聚體產(chǎn)品系列
????????朗盛聚氨酯系統(tǒng)業(yè)務(wù)部在定制化PU系統(tǒng)和特定應(yīng)
????????用PU系統(tǒng)的開發(fā)及定制方面擁有60多年的經(jīng)驗。該公司是唯一一家能夠提供基于多種化學(xué)品的低游離預(yù)聚體(二異氰酸酯重量含量低于0.1%)的制造商。不僅TDI和MDI用于配制低游離預(yù)聚體，而且也可以使用脂族異氰酸酯，例如HDI和IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯)，它們通常用于耐光和耐候PU粘合劑和密封劑，同時pPDI(對亞苯基二異氰酸酯)用于制造暴露于高溫和化學(xué)品中的PU彈性體。低游離預(yù)聚體由全系列的聚醚、聚酯、聚碳酸酯和聚己內(nèi)酯多元醇制成。此外，多種二醇和二胺可以用來做固化劑。這為制造商提供了極大的靈活性，使其可以優(yōu)化產(chǎn)品的加工條件以及物理、耐熱和耐化學(xué)性能。朗盛聚氨酯系統(tǒng)業(yè)務(wù)部以其全面的客戶服務(wù)和遍布全球所有主要經(jīng)濟區(qū)域的應(yīng)用開發(fā)中心的專業(yè)人員為制造商提供全力支持。
????????CAS應(yīng)用尤為受益
????????采用Adiprene低游離預(yù)聚體即有機會不受新限制的影響，這可以顯著緩解涂料、粘合劑和密封劑行業(yè)(CAS)的生產(chǎn)商和用戶的壓力。反應(yīng)性熱熔粘合劑就是一個很好的例子。由于使用期間會使用高溫，這種類型的常規(guī)系統(tǒng)往往會將更多游離二異氰酸酯單體釋放到工作環(huán)境中。使用適當(dāng)?shù)腁diprene低游離預(yù)聚體可將該物質(zhì)的排放量降至最低。汽車制造商目前對殘留單體含量較低的CAS材料解決方案尤其表現(xiàn)出極大的興趣。他們希望避免對員工進(jìn)行大量培訓(xùn)，并明確關(guān)注危險級別較低的產(chǎn)品解決方案。
????????下一代低排放LFMDI預(yù)聚體
????????朗盛聚氨酯系統(tǒng)業(yè)務(wù)部將自身定位為一家將技術(shù)和監(jiān)管趨勢與定制化PU系統(tǒng)及相關(guān)原料研發(fā)相結(jié)合的解決方案提供商。該業(yè)務(wù)部已經(jīng)開始在新限制過程的討論階段優(yōu)化其低游離技術(shù)，因此現(xiàn)在可以用所有二異氰酸酯基礎(chǔ)材料生產(chǎn)二異氰酸酯單體的重量含量低于0.1%的預(yù)聚體。其目的是相應(yīng)地轉(zhuǎn)變低游離預(yù)聚體的整個產(chǎn)品系列。基于MDI的低游離預(yù)聚體持續(xù)在取得更新的突破，這種預(yù)聚體是可以為許多CAS應(yīng)用帶來重大進(jìn)步的關(guān)鍵組份{圖3}。AdipreneLFMDI預(yù)聚體粘度較低，因此無需添加稀釋劑。由這種材料配制的反應(yīng)性熱熔粘合劑具有較高的初始粘合強度以及良好的流動性和潤濕性。
????????二異氰酸酯使用認(rèn)證培訓(xùn)要求
????????照片來源：朗盛化學(xué)
與相當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)預(yù)聚體相比，采用低游離預(yù)聚體生產(chǎn)的聚氨酯產(chǎn)品在硬段和軟段之間具有更徹底的相分離、更窄的分子量分布和更高的交聯(lián)度，從而使最終產(chǎn)品具有更優(yōu)異的性能。
位于意大利拉蒂納的試驗工廠是朗盛全球Adiprene?LF-MDIPU系統(tǒng)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的一部分。
照片來源：朗盛化學(xué)
