在有機膦催化劑加熱條件下，異氰酸酯可發生自身縮聚反應，生成含碳化二亞胺基（—N﹦C﹦N—）的化合物，該反應是異氰酸酯三聚及二聚反應以外的另一重要自聚反應。 ㈠碳化二亞胺的形成 以苯基異氰酸酯為例，在戊雜環膦化氧催化劑存在下，40度以上反應，收率可達90%左右。在聚氨酯工業中采用碳化二亞胺有兩種方式一種是碳化二亞胺類添加劑，包括單碳化二亞胺及多或聚碳化二亞胺，用途是聚酯型聚氨酯彈性體及其它體系的水解穩定劑，以增加聚氨酯制品的水解穩定性；另一種是碳化二亞胺改性二苯基甲烷異氰酸酯，是液化MOI的主要品種。 ㈡碳化二亞胺水解穩定劑 單碳化二亞胺在常溫下是黃色至棕色液體或結晶固體，聚碳化二亞胺常溫下為黃色~棕色粉末，相對分子量一般大于600.單碳化二亞胺可采用單異氰酸酯化合物制備，由于碳化二亞胺會與異氰酸酯進行反應生成脲酮亞胺環狀物質，可在NCO相鄰原子上接一位阻基團以抑制副反應。碳化二亞胺與異氰酸酯反應生成脲酮亞胺的反應為可逆反應。若無催化劑，反應需在高溫下進行。聚碳化二亞胺一般可由HMDI、MDI、TDI、IPDI等二異氰酸酯制備。為了得到貯存穩定性良好的聚碳化二亞胺，可采用兩個NCO基團活性不同的二異氰酸酯，并將反應產物的端NCO用醇或胺反應掉。由于聚碳化二亞胺熔點高，一般在溶劑中進行。 ㈢碳化二亞胺改性MDI MDI的揮發毒性小，活性高，可賦予制品良好的力學性能，但純MDI常溫下為固態，且不穩定，給操作和貯存帶來不便。可將固態的二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）進行改性，制的含碳化二亞胺的液態異氰酸酯。液態MDI不僅使用方便，且碳化二亞胺改性所制的的液化MDI可改善聚氨酯制品的耐水解性和阻燃性，主要用于微孔彈性體、模塑泡沫、噴涂彈性體等的制備。由于碳化二亞胺與異氰酸酯反應生成多官能度的脲酮亞胺改性MDI，官能度大于2.通過控制脲酮亞胺的生成程度，可得到不同官能度的多異氰酸酯。產品中的碳化二亞胺質量分數一般在10%~20%之間。 |