TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

Au niveau moléculaire, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 a pour formule chimique C9H6N2O2 (CH3-C6H3(NCO)2), une faible masse moléculaire de 174.16 g/mol, une masse équivalente isocyanate exacte de 87.08 g/eq, une difonctionnalité stricte f = 2.00 et le pourcentage massique de groupes isocyanate réactifs (-N=C=O, 48.23% m/m théoriques) le plus élevé de tous les grands diisocyanates aromatiques commerciaux—soit une densité NCO par kilogramme près de 53% supérieure à celle du diisocyanate de diphénylméthane (MDI, masse moléculaire 250.25 g/mol, 33.6% m/m NCO) ! TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 étant composé d'un rapport massique précisément contrôlé de 80.0 +/- 1.0% d'isomère asymétrique 2,4-diisocyanate de toluène et de 20.0 +/- 1.0% d'isomère symétrique 2,6-diisocyanate de toluène, il apporte un gradient cinétique régiosélectif intrinsèque entre son groupe para-NCO rapide et sans encombrement stérique (en C-4) et ses groupes ortho-NCO plus lents, encombrés par le méthyle (en C-2 et C-6) !
Pendant la production continue de mousse polyuréthane souple en blocs ou moulée, ce rapport d'isomères 80:20 de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est essentiel pour obtenir un équilibre synchronisé entre les réactions de gonflement et de gélification. Dans les 10 à 40 premières secondes après mélange aux polyols polyéthers ou polyesters et à l'eau, les groupes para-isocyanate C-4 très réactifs de l'isomère 2,4-TDI réagissent rapidement avec l'eau (générant du dioxyde de carbone et des amines primaires formant immédiatement des segments durs linéaires de polyurée) et les hydroxyles primaires/secondaires des polyols pour augmenter la viscosité de la mousse en expansion, tandis que les groupes ortho-isocyanate C-2 et C-6 stériquement encombrés des deux isomères 2,4-TDI et 2,6-TDI achèvent la réticulation du réseau lorsque l'exothermie interne du bloc atteint 110 à 160 °C—donnant des mousses souples respirantes à cellules ouvertes sans affaissement et à résistance supérieure à la traction et à la déchirure.

Au-delà de la literie souple, du rembourrage de meubles, des sous-couches de moquette et des mousses acoustiques/de sièges automobiles, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est largement mis à réagir avec des diols/triols polyéthers ou polyesters et le triméthylolpropane (TMP) pour fabriquer des prépolymères d'élastomères coulés à terminaisons NCO, revêtements polyuréthanes bois/sols réticulant à l'humidité, durcisseurs polyisocyanates aromatiques bicomposants (tels qu'adduits TDI-TMP et trimères TDI-isocyanurate), adhésifs de complexage d'emballages souples et mastics de construction élastomériques. Collaborer avec Ataman Kimya pour les expéditions en fûts, IBC ou citernes ISO thermorégulées de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 garantit une précision stricte du rapport d'isomères (80.0 +/- 1.0% 2,4-TDI), un chlore hydrolysable extrêmement faible (<= 0.005% à 0.010%) et une expertise logistique UN 2078 ADR/IMDG pour matières dangereuses.

Numéro CAS : 26471-62-5 (Benzène, 1,3-diisocyanatométhyl- ; Diisocyanate de toluène, mélange d'isomères) ; composé de 80% m/m de CAS 584-84-9 (2,4-Diisocyanato-1-méthylbenzène / 2,4-Diisocyanate de toluène / 2,4-TDI) et de 20% m/m de CAS 91-08-7 (2,6-Diisocyanato-1-méthylbenzène / 2,6-Diisocyanate de toluène / 2,6-TDI)
Numéro CE : 247-722-4 (EINECS du mélange d'isomères CAS 26471-62-5), composé de CE 209-544-5 (2,4-TDI) et CE 202-039-0 (2,6-TDI) ; N° Index UE 615-006-00-4
Formule moléculaire : C9H6N2O2 (Formule Structurale Condensée : CH3-C6H3(NCO)2 ; Composition Élémentaire Théorique : 62.07% C, 3.47% H, 16.09% N, 18.37% O en masse ; Teneur Théorique en Isocyanate -NCO : 48.23% m/m)

Masse moléculaire : 174.16 g/mol (Masse Monoisotopique Exacte : 174.0429 g/mol ; Masse Équivalente Isocyanate : 87.08 g/eq ; Fonctionnalité : f = 2.00)
Nom INCI : Non attribué (Strictement un monomère industriel réactif et intermédiaire chimique pour mousses polyuréthanes, élastomères, revêtements, adhésifs et mastics ; interdit en cosmétique selon le Règlement UE (CE) n° 1223/2009 Annexe II)
Numéro E : Non attribué (Monomère industriel réactif ; pas un additif alimentaire, bien que les résines polyuréthanes entièrement réticulées et adhésifs de complexage issus de TDI soient réglementés pour l'emballage au contact alimentaire indirect par l'US FDA 21 CFR 175.105 et 21 CFR 177.1680 sous réserve d'absence de migration de monomère libre résiduel)
Point de fusion : 11.5 à 14.0 °C (52.7 à 57.2 °F ; le Début de Congélation / Cristallisation du mélange d'isomères 80:20 est généralement de 13.0 à 13.8 °C ; le 2,4-TDI pur fond à 21.8 °C et le 2,6-TDI pur à 18.3 °C—refroidir TDI 80/20 en dessous de +15 °C provoque une cristallisation sélective de l'isomère 2,4-TDI !)
Point d'ébullition : 251.0 °C (483.8 °F) à la pression atmosphérique de 101.3 kPa (760 mmHg) (120.0 °C à 10 mmHg / 13.3 hPa ; 115.0 à 118.0 °C à 10 mbar) ; Point d'Éclair en Vase Clos Pensky-Martens : 127.0 °C (260.6 °F, ASTM D93 / ISO 2719) ; Point d'Éclair en Vase Ouvert Cleveland : 135.0 °C (275.0 °F, ASTM D92) ; Température d'Auto-inflammation : > 600.0 °C (~620 °C selon DIN 51794) ; Limites Inférieure/Supérieure d'Explosivité dans l'Air : LIE 0.9% v/v, LSE 9.5% v/v
Viscosité : 2.8 à 3.2 mPa·s (cP) de viscosité dynamique à 20 °C et 2.2 à 2.5 mPa·s (cP) à 25 °C (viscosité cinématique ~2.0 à 2.5 mm2/s [cSt] à 20–25 °C, s'écoulant presque aussi facilement que l'eau)
Masse volumique : 1.220 g/cm3 à 20 °C et 1.214 à 1.218 g/cm3 à 25 °C (selon ASTM D4052 / ISO 12185 ; Masse Volumique ~10.18 lb/gal à 20 °C ; Densité de Vapeur : 6.0 [Air = 1.0] ; Pression de Vapeur : 0.015 à 0.030 hPa [~0.011 à 0.023 mmHg] à 20–25 °C ; Indice de Réfraction n20/D : 1.5670 à 1.5690, n25/D : 1.5654 à 1.5666)

Synonymes les plus courants :
TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20
TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20
Diisocyanate de Toluène 80/20
Diisocyanate de toluène T80/20
TDI 80/20
TDI T80
Desmodur T 80
Lupranate T 80
Voranate T-80
Wannate TDI-80
Scuranate T80
Cosmonate T-80
Coronates T-80
Diisocyanate de toluène 80/20 (turc)
Diisocyanate de toluène T80/20 (TDI)

QU'EST-CE QUE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 ?

TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est un diisocyanate aromatique monomérique de qualité industrielle constitué d'un mélange massique d'isomères 80:20 de 2,4-diisocyanate de toluène (CAS 584-84-9, 80.0 +/- 1.0%) et de 2,6-diisocyanate de toluène (CAS 91-08-7, 20.0 +/- 1.0%). Avec le Diisocyanate de Diphénylméthane (MDI), TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est l'un des deux piliers isocyanates de l'industrie mondiale du polyuréthane—dominant notamment la fabrication des mousses souples polyuréthanes en blocs (matelas, canapés, rembourrage de meubles, sous-couches de moquette, mousses acoustiques), des sièges automobiles moulés à réticulation chaude et froide et des prépolymères uréthanes à faible monomère libre pour revêtements, adhésifs, mastics et élastomères coulés (CASE).
Structurellement, chaque molécule de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 comporte un unique cycle benzénique aromatique à six chaînons substitué par un groupe méthyle électrodonneur (-CH3 en position C-1) et deux groupes isocyanate de type cumulène fortement électrophiles (-N=C=O) placés en méta l'un de l'autre sur le cycle aromatique (en C-2 et C-4 dans l'isomère à 80%, et en C-2 et C-6 dans celui à 20%). Le cycle benzénique aromatique retirant de la densité électronique à l'atome d'azote du groupe -N=C=O par conjugaison pi, l'atome de carbone central de chaque groupe isocyanate porte une forte charge partielle positive (delta+), rendant TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 plus réactif de plusieurs ordres de grandeur envers les composés nucléophiles à hydrogène actif—tels qu'hydroxyles de polyols polyéthers/polyesters (-OH), eau (H2O), amines primaires/secondaires (-NH2 / -NHR) et acides carboxyliques (-COOH)—que les diisocyanates aliphatiques HDI ou IPDI.

Parmi les trois qualités commerciales de Diisocyanate de Toluène—TDI 80/20 (80% isomère 2,4 : 20% isomère 2,6), TDI 65/35 (65% isomère 2,4 : 35% isomère 2,6) et 2,4-TDI Pur (TDI 100, >= 99% isomère 2,4)—TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 représente plus de 95% de la production et consommation mondiales de TDI, car le rapport 80:20 correspond directement à la régiosélectivité naturelle de la dinitration industrielle du toluène et apporte l'équilibre idéal entre vitesse initiale d'allongement de chaîne et réticulation finale du réseau dans les mousses polyuréthanes souples.

DÉVELOPPEMENT HISTORIQUE ET IMPORTANCE INDUSTRIELLE DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

Après la découverte pionnière de la polyaddition des diisocyanates par Otto Bayer à Leverkusen en 1937, le Diisocyanate de Toluène est devenu le premier diisocyanate aromatique industrialisé pour la fabrication commerciale de mousse polyuréthane souple au début des années 1950. Les premières machines de moussage souple en une étape combinaient TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 d'abord aux polyols polyesters puis (dès 1957) aux triols polyéthers d'oxyde de propylène/oxyde d'éthylène, à l'eau, aux catalyseurs organostanniques (octoate stanneux) et aux tensioactifs silicone-polyéther—révolutionnant la literie, les meubles et sièges automobiles mondiaux en remplaçant les lourds ressorts hélicoïdaux en acier et le latex naturel par un rembourrage polyuréthane léger, respirant et de densité personnalisée.
En parallèle, les chimistes des polymères ont découvert que faire réagir TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 au rapport molaire 2:1 avec le polytétraméthylène éther glycol (PTMEG), le polypropylène glycol (PPG) ou des diols polyesters adipates donnait des prépolymères à terminaisons NCO qui, allongés par des diamines aromatiques telles que MOCA (4,4'-méthylènebis(2-chloroaniline)) ou Ethacure 300 (DMTDA), produisaient des élastomères polyuréthanes coulés extrêmement tenaces pour roues industrielles, cribles miniers et joints hydrauliques. Aujourd'hui, la production mondiale de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 dépasse 2.8 millions de tonnes métriques par an, réglementée par des normes rigoureuses d'hygiène professionnelle et de gestion responsable en circuit fermé coordonnées par l'International Isocyanate Institute (III).

STRUCTURE CHIMIQUE, RÉACTIVITÉ RÉGIOSÉLECTIVE DU 2,4-TDI PAR RAPPORT AU 2,6-TDI ET CINÉTIQUE DES RÉACTIONS POLYURÉTHANES

Comprendre la réactivité asymétrique des deux isomères de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est la clé de la maîtrise des formulations de mousses polyuréthanes souples et de prépolymères :

Effet Stérique et Électronique Régiosélectif du 2,4-TDI (80% du T80/20) et du 2,6-TDI (20% du T80/20) :
- Dans le 2,4-Diisocyanate de Toluène (80% m/m) : Un groupe isocyanate est en position para (C-4) par rapport au méthyle C-1, entièrement sans encombrement stérique, tandis que le second est en position ortho (C-2), directement voisin du volumineux méthyle C-1. De plus, avant la première réaction, chaque groupe -NCO électroattracteur active l'autre groupe -NCO du même cycle benzénique ; dès que le groupe para-NCO non encombré en C-4 réagit avec un alcool (-OH) pour former un groupe uréthane (-NH-COO-R), ce groupe uréthane exerce un effet électroattracteur bien plus faible, désactivant le groupe ortho-NCO restant en C-2 ! Ainsi, à 25 °C, le groupe para-NCO C-4 du 2,4-TDI est environ 4 à 8 fois plus réactif envers les hydroxyles que le groupe ortho-NCO C-2 !
- Dans le 2,6-Diisocyanate de Toluène (20% m/m) : Les deux groupes isocyanate sont aux positions ortho (C-2 et C-6) de part et d'autre du méthyle central C-1. Bien que les deux groupes ortho-NCO aient une réactivité initiale égale (environ la moitié de celle du groupe C-4 du 2,4-TDI), après réaction du premier ortho-NCO, l'encombrement stérique et la désactivation électronique réduisent la réactivité du second ortho-NCO d'un facteur ~6 à température ambiante—nécessitant une activation thermique au-dessus de 80 à 120 °C pour réagir entièrement.

 Pourquoi le Rapport 80:20 de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 Est Idéal pour les Mousses Souples et Prépolymères :
- En Moussage Souple en Blocs : Pendant les 30 premières secondes après coulée par la tête de mélange, les groupes para-NCO C-4 rapides de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 réagissent rapidement avec l'eau et les groupes OH des polyols pour créer une viscosité de chaînes linéaires piégeant les bulles de CO2 produites sans réticuler ni rompre prématurément les parois cellulaires en expansion. Puis, lorsque la réaction exothermique chauffe le bloc de mousse en expansion à 120–160 °C, la barrière stérique des groupes ortho-NCO est surmontée et les 20% d'isomère symétrique 2,6-TDI forment des domaines cristallins de segments durs de polyurée linéaires et compacts donnant à la mousse une forte dureté portante (ILD/CLD) et empêchant son retrait (« tassement »).
- En Synthèse de Prépolymères (Applications CASE) : Lors de la préparation d'un prépolymère à terminaisons NCO par réaction de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 avec un diol ou triol (tel que TMP ou PPG) à 60 à 80 °C, le groupe para-NCO rapide du 2,4-TDI réagit sélectivement d'abord avec les groupes OH du polyol, laissant le groupe ortho-NCO plus lent aux extrémités des chaînes du prépolymère et minimisant l'élargissement indésirable de masse moléculaire ou la formation d'oligomères très visqueux !

 Les Quatre Réactions Fondamentales de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 en Transformation des Polyuréthanes :
- Réaction A — Formation d'Uréthane (Réaction de Gélification, catalysée par des catalyseurs organostanniques tels qu'Octoate Stanneux T-9 ou DBTDL) :
  R-N=C=O (TDI) + R'-OH (Polyol)  --->  R-NH-C(=O)-O-R' (Liaison Uréthane, delta H ~ -100 kJ/mol NCO)
- Réaction B — Gonflement par l'Eau et Formation des Segments Durs de Polyurée (catalysée par des amines tertiaires telles que BDMAEE et TEDA) :
  Étape 1 : R-N=C=O (TDI) + H2O  --->  [R-NH-COOH (Acide Carbamique Instable)]  --->  R-NH2 (Amine Aromatique Primaire) + CO2 (Gaz Gonflant)
  Étape 2 : R-NH2 + R-N=C=O (TDI)  --->  R-NH-C(=O)-NH-R (Segment Dur de Polyurée Disubstituée ; delta H total ~ -195 kJ/mol H2O)
- Réaction C — Réticulation Secondaire Allophanate et Biuret (au-dessus de 110–140 °C à Indice Isocyanate > 100) :
  Les groupes NCO excédentaires de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 réagissent avec les protons -NH- des liaisons uréthane pour former des réticulations ramifiées Allophanate, et avec les protons -NH- des liaisons urée pour former des réticulations ramifiées Biuret pendant la réticulation de la mousse.
- Réaction D — Dimérisation par Autoaddition (Urétdione) et Trimérisation (Isocyanurate) :
  Catalysé par des phosphines ou la pyridine, le 2,4-TDI se dimérise réversiblement en urétdione solide (Diisocyanate de Toluène-2,4 Dimérique) ; catalysé par des carboxylates alcalins ou bases de Mannich, le TDI se trimérise en cycles Isocyanurate à six chaînons utilisés dans les revêtements polyuréthanes 2K pour bois à séchage rapide.

PRODUCTION INDUSTRIELLE ET PROCÉDÉS DE FABRICATION

TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 commercial est fabriqué en continu à très grande échelle mondiale par une synthèse chimique intégrée en quatre étapes à partir de toluène pétrochimique :

Stade 1 (Dinitration Régiosélective en Deux Étapes du Toluène en Dinitrotoluène DNT 80/20) :
  Le toluène purifié (méthylbenzène) est nitré par un mélange d'acides nitrique et sulfurique (HNO3 / H2SO4). Au premier stade, la mononitration donne de l'ortho-nitrotoluène (~58%), du para-nitrotoluène (~38%) et du méta-nitrotoluène (~4%). Après élimination de l'isomère méta minoritaire, la nitration de second stade du mélange ortho-/para-nitrotoluène génère naturellement un mélange d'isomères ~80:20 de 2,4-dinitrotoluène (2,4-DNT, ~80%) et 2,6-dinitrotoluène (2,6-DNT, ~20%)—établissant directement le rapport d'isomères 80:20 du TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 fini !

Stade 2 (Hydrogénation Catalytique du DNT 80/20 en Toluènediamine TDA 80/20) :
  Le DNT 80/20 fondu est hydrogéné en continu avec de l'hydrogène gazeux (H2) à 120 à 180 °C et 20 à 40 bar sur un catalyseur supporté de nickel de Raney ou palladium sur charbon (Pd/C), puis distillé pour éliminer l'eau de réaction et les traces d'isomères ortho-diamines (2,3-TDA et 3,4-TDA), donnant de la méta-Toluènediamine à >= 99.5% de pureté (m-TDA, 80% 2,4-TDA : 20% 2,6-TDA).

Stade 3 (Phosgénation en Phase Liquide ou Gazeuse du TDA 80/20 en TDI 80/20 Brut) :
  Dans les réacteurs modernes de phosgénation en phase liquide ou gazeuse, une solution ou un flux de vapeur de m-TDA 80/20 dissous dans un solvant aromatique chloré inerte (tel que monochlorobenzène MCB ou ortho-dichlorobenzène ODCB) réagit avec un excès stœchiométrique de phosgène anhydre (COCl2) à 70 à 220 °C via des chlorures de carbamoyle intermédiaires, dégageant du chlorure d'hydrogène (HCl) gazeux :
  CH3-C6H3(NH2)2 (TDA 80/20) + 2 COCl2 (Phosgène)  --->  CH3-C6H3(NCO)2 (TDI 80/20) + 4 HCl (gaz)

Stade 4 (Distillation sous Vide Multicolonnes et Élimination du Chlore Hydrolysable) :
  Le phosgène excédentaire, le HCl gazeux et le solvant MCB/ODCB sont récupérés et recyclés ; le TDI brut est rectifié sous vide (10 à 30 mbar) dans des colonnes de distillation garnies à haute efficacité avec traitement de déchloration thermique pour éliminer les résidus de goudrons polymériques et abaisser le chlore hydrolysable en dessous de 50 à 100 ppm, donnant TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 limpide (pureté >= 99.5%, <= 15 APHA).

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

Les propriétés physiques quantitatives et limites des spécifications ASTM D1786 / ISO 14896 de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 d'Ataman Kimya (CAS 26471-62-5) comprennent :
- Désignation du Produit : Diisocyanate de Toluène 80/20 (TDI T80/20, mélange d'isomères 80:20 de 2,4-TDI et 2,6-TDI)
- Numéros CAS : 26471-62-5 (mélange d'isomères) ; 584-84-9 (2,4-TDI, 80%) ; 91-08-7 (2,6-TDI, 20%)
- Numéros CE / EINECS : 247-722-4 (mélange) ; 209-544-5 (2,4-TDI) ; 202-039-0 (2,6-TDI)
- Aspect Physique à 20 °C : Liquide mobile limpide, incolore (blanc d'eau) à jaune très pâle, sans sédiment ni turbidité
- Odeur : Odeur aromatique d'isocyanate forte, piquante et lacrymogène (détectable uniquement au-dessus des limites d'exposition professionnelle sûres—ne jamais se fier à l'odeur comme avertissement d'exposition !)
- Pureté / Dosage du TDI Total (GC / Titrage, ASTM D5155) : >= 99.5% m/m (généralement 99.7% à 99.8% m/m)
- Rapport d'Isomères — 2,4-Diisocyanate de Toluène (GC / IR, ASTM D4660) : 80.0 +/- 1.0% m/m (79.0% à 81.0% m/m)
- Rapport d'Isomères — 2,6-Diisocyanate de Toluène (GC / IR, ASTM D4660) : 20.0 +/- 1.0% m/m (19.0% à 21.0% m/m)
- Teneur en Isocyanate (-NCO) : 48.0% à 48.25% m/m (théorique 48.23% m/m ; Équivalent Amine <= 87.5 g/eq, théorique 87.08 g/eq)
- Couleur (APHA / Pt-Co / Hazen, ASTM D1209) : <= 15 à 25 APHA (généralement <= 10 APHA)
- Chlore Hydrolysable (ASTM D4663 / ISO 15028) : <= 0.010% m/m (<= 100 ppm ; qualité Type I généralement <= 0.003% à 0.005% / 30 à 50 ppm ; Type II contrôlé à 0.007% à 0.011% / 70 à 110 ppm)
- Chlore Total (ASTM D4661) : <= 0.05% à 0.10% m/m (<= 500 à 1,000 ppm ; généralement <= 200 ppm)
- Acidité (exprimée en HCl, ASTM D6099 / ISO 14898) : <= 0.004% m/m (<= 40 ppm en Type I ; 0.004% à 0.011% en Type II)
- Point de Congélation / Cristallisation : 11.5 à 14.0 °C (généralement ~13.5 °C)
- Point d'Ébullition à 101.3 kPa (760 mmHg) : 251.0 °C (120 °C à 10 mmHg)
- Densité Relative / Masse Volumique (20/20 °C) : 1.220 g/cm3 (à 25 °C : 1.215 g/cm3)
- Viscosité Dynamique à 20 °C : ~3.0 mPa·s (à 25 °C : ~2.4 mPa·s)
- Point d'Éclair (Vase Clos, ASTM D93) : 127.0 °C (Vase Ouvert : 135.0 °C ; Liquide Combustible Non Inflammable de Classe IIIB)
- Pression de Vapeur à 20 °C : ~0.015 à 0.025 hPa (0.011 à 0.019 mmHg ; monte à 0.05 hPa à 30 °C et 0.53 hPa à 60 °C)
- Réactivité avec l'Eau : Réagit exothermiquement avec l'eau en dégageant du dioxyde de carbone (CO2) et formant des croûtes solides insolubles de polyurée

POURQUOI CHAQUE PROPRIÉTÉ IMPORTANTE DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 COMPTE EN PRATIQUE

1. Contrôle Strict du Rapport d'Isomères (80.0 +/- 1.0% 2,4-TDI : 20.0 +/- 1.0% 2,6-TDI) :
Si le rapport 2,4-TDI / 2,6-TDI sort de 79:21 à 81:19—le plus souvent parce qu'un fût ou une cuve de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 a refroidi en dessous de +14 °C pendant le transport hivernal, entraînant la séparation par congélation de cristaux de 2,4-TDI pur (point de fusion 21.8 °C) sur les parois et enrichissant le liquide restant en 2,6-TDI—le procédé de moussage échoue catastrophiquement : le liquide enrichi en 2,6-TDI réagit trop lentement au début et provoque des cellules fermées serrées ou un retrait, tandis que les couches inférieures refondues enrichies en 2,4-TDI réagissent trop vite et provoquent des fentes ou l'effondrement de la mousse !
2. Chlore Hydrolysable et Acidité (ASTM D1786 Type I contre Type II) :
Les traces de chlore hydrolysable (présentes en chlorures de carbamoyle ou chlorure de benzoyle à 20 à 110 ppm) agissent comme retardateur acide naturel de Brønsted/Lewis modérant l'activité catalytique des amines tertiaires et de l'octoate stanneux. TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 Type I à acidité extrêmement faible (acidité <= 40 ppm, Cl hydrolysable <= 50 ppm) donne une réactivité rapide et une couleur très faible dans les prépolymères CASE et mousses moulées HR, tandis que le TDI Type II à acidité contrôlée offre une latitude de procédé à l'octoate stanneux légèrement plus large dans certaines mousses polyester traditionnelles en blocs.
3. Forte Teneur NCO (48.2% m/m) et Faible Masse Équivalente (87.08 g/eq) :
Puisque 100 g de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 fournissent 1.148 équivalents de groupes -NCO réactifs (contre seulement 0.74 à 0.80 équivalent pour 100 g de MDI polymérique), les formulateurs nécessitent ~30% de masse d'isocyanate en moins par tonne de mousse souple gonflée à l'eau en utilisant TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20, permettant des mousses souples en blocs de très faible densité (10 à 18 kg/m3) impossibles à obtenir aussi économiquement avec le MDI seul.

COMMENT TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 AGIT-IL AU NIVEAU MOLÉCULAIRE ET DU PROCÉDÉ ?

1. Microarchitecture de Segments Durs et Souples à Séparation de Phases dans la Mousse Polyuréthane Souple :
Lorsque TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 réagit simultanément avec un polyol polyéther trifonctionnel de forte masse moléculaire (3,000 à 6,000 g/mol, Tg ~ -60 °C) et l'eau (2.0 à 5.5 phr) en présence de catalyseurs aminés de gonflement et d'octoate stanneux de gélification, deux blocs polymères distincts se forment in situ :
- Segments Élastiques Souples : Formés par réaction de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 avec les chaînes polyéthers souples via des liaisons uréthane, apportant élasticité caoutchoutique et résilience.
- Segments Durs Rigides de Polyurée : Formés par réaction de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 avec l'eau pour générer la toluènediamine (TDA), qui réagit immédiatement avec d'autres molécules de TDI pour former des chaînes aromatiques de polyurée rigides à liaisons hydrogène. Ces chaînes aromatiques rigides étant thermodynamiquement non miscibles aux chaînes polyéthers souples, elles s'autoassemblent en domaines nanométriques de réticulation physique (« boules d'urée » et lamelles) renforçant les montants cellulaires et donnant à la mousse souple une forte dureté par force d'indentation (ILD) et résistance à la déchirure.
2. Synthèse Contrôlée des Prépolymères NCO dans les Élastomères, Revêtements et Adhésifs :
Lorsque 2.0 moles de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 réagissent avec 1.0 mole d'un diol linéaire (tel que PTMEG 1000, PPG 2000 ou diol polycaprolactone) à 65 à 80 °C, le groupe para-NCO en C-4 de l'isomère 2,4-TDI, 4 à 8 fois plus rapide, coiffe sélectivement les extrémités hydroxyles du diol, tandis que le groupe ortho-NCO C-2 stériquement encombré reste non réagi aux extrémités des chaînes. Cette régiosélectivité produit un prépolymère NCO à distribution de masse moléculaire étroite, de viscosité nettement inférieure et à moins de TDI monomérique résiduel que les diisocyanates symétriques non sélectifs.

QUELS PROBLÈMES TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 PEUT-IL AIDER À RÉSOUDRE ?

1. Atteindre de Très Faibles Densités de Mousse (12 à 22 kg/m3) avec un Grand Confort de Rembourrage et une Respirabilité Ouverte : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 ayant une faible masse équivalente (87.08 g/eq) et formant des domaines durs aromatiques de polyurée autorenforçants en réagissant avec l'eau, il permet aux lignes continues de fabriquer des mousses de matelas et meubles souples, respirantes et durables jusqu'à 12–16 kg/m3 sans effondrement structural.
2. Éliminer le Retrait à Cellules Fermées ou les Fentes de Blocs par l'Équilibre Régiosélectif de Réticulation 80:20 : Le rapport équilibré 80% 2,4-TDI / 20% 2,6-TDI assure une rétention initiale rapide du gaz par réaction para-NCO C-4 suivie de l'achèvement contrôlé du réseau ortho-NCO C-2/C-6 à haute température, donnant une large « fenêtre d'étain à l'octoate stanneux » entre les fentes de mousse (trop peu d'étain) et le retrait à cellules fermées (trop d'étain).
3. Réduire la Viscosité des Prépolymères et Allonger la Vie en Pot des Élastomères Coulés et Mastics : Par rapport au 4,4'-MDI symétrique (de réactivité égale aux deux groupes NCO et formant des oligomères très visqueux pendant la synthèse des prépolymères), la réactivité asymétrique de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 donne des prépolymères NCO moins visqueux qui se coulent, se dégazent et mouillent les substrats aisément, puis réticulent avec des diamines aromatiques (MOCA / DMTDA) pour donner des élastomères Shore A 60 à Shore D 75 à durée de vie supérieure en fatigue dynamique de flexion.
4. Apporter un Séchage Hors-Poisse Rapide et une Résistance Chimique aux Revêtements du Bois et Adhésifs d'Emballage : Transformé en adduits TDI-TMP (tels que 75% de solides dans l'acétate d'éthyle) ou trimères TDI-isocyanurate, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 apporte séchage rapide à température ambiante, brillant élevé et résistance aux solvants/rayures aux vernis polyuréthanes 2K de meubles en bois et adhésifs de complexage rapide d'emballages alimentaires souples.

AVANTAGES POUR LE FABRICANT ET L'UTILISATEUR FINAL

- Efficacité Isocyanate Maximale par Tonne (48.2% m/m NCO) : Fournit plus d'équivalents isocyanate réactifs par kilogramme que tout autre diisocyanate aromatique commercial, réduisant le coût de matière première par mètre cube de mousse souple.
- Limpidité Blanc d'Eau et Viscosité Extrêmement Faible (2.4 mPa·s à 25 °C) : Se pompe, se dose et s'atomise proprement à faible pression dans les têtes de mélange Maxfoam, Varimax, Vertifoam à haut rendement et à collision haute pression.
- Dureté Ajustable selon l'Indice Isocyanate (Indice 85 à 120) : Modifier simplement le niveau d'eau et l'Indice Isocyanate de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 permet à une seule ligne de blocs de produire aussi bien des mousses viscoélastiques (« mémoire ») ultrasouples et surmatelas hypersouples que des noyaux de matelas orthopédiques extrafermes et mousses d'emballage à forte charge.
- Profil de Réactivité Constant de Lot en Lot : Le contrôle strict du rapport d'isomères 80.0 +/- 1.0% et du chlore hydrolysable <= 50 ppm par Ataman Kimya élimine les réajustements quotidiens des catalyseurs sur la ligne de moussage.

APPLICATIONS DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est utilisé dans un vaste éventail d'applications de mousses souples, automobiles, élastomères, revêtements, adhésifs et mastics :
TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 sert de monomère diisocyanate principal dans les Mousses Souples Polyuréthanes Polyéthers et Polyesters en Blocs Continues et Discontinues pour matelas, oreillers, mousses viscoélastiques à mémoire, coussins de canapé, meubles rembourrés, panneaux d'insonorisation, éponges et rouleaux de laminage textile à la flamme.
TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 sert à produire les Mousses Souples Polyuréthanes Moulées à Réticulation Chaude et à Haute Résilience (HR) à Réticulation Froide (seul ou en mélanges 80:20 / 60:40 avec le MDI polymérique) pour coussins de sièges de voitures/camions, appuie-tête, accoudoirs, selles de motos et sièges de bureau ergonomiques.
TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est aussi utilisé dans la préparation d'Élastomères Polyuréthanes Coulés (CPU) et Gommes Polyuréthanes Malaxables, par réaction avec PTMEG, PPG ou diols polyesters pour former des prépolymères NCO réticulés au MOCA ou DMTDA pour pneus de chariots élévateurs industriels, rouleaux d'imprimerie/aciérie, hydrocyclones miniers, racleurs de canalisations et garnitures mécaniques.

Pour les Revêtements Polyuréthanes Bicomposants (2K) et Monocomposants (1K) du Bois, Parquet, Anticorrosion et Cuir, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 sert à fabriquer des adduits TDI-TMP à faible monomère libre (CAS 53317-61-6), trimères TDI-isocyanurate et prépolymères uréthanes réticulant à l'humidité.
Dans les Adhésifs et Liants Polyuréthanes Solvantés, Sans Solvant et Réactifs, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 sert à produire des adhésifs de complexage de films d'emballages alimentaires souples, colles de semelles de chaussures, liants de mousses réagglomérées et liants de granulats de caoutchouc pour pistes de course/aires de jeux.
En outre, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est appliqué dans les Mastics Polyuréthanes de Construction Monocomposants et Bicomposants, Composés d'Encapsulation et Membranes d'Étanchéité à base de prépolymères polyéthers PPG.
De plus, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 sert d'intermédiaire chimique réactif pour synthétiser des Oligomères Uréthane-Acrylate Photodurcissables aux UV, Réticulants Isocyanates Bloqués (pour revêtements de bandes métalliques, émaux de fils et traitements textiles), Résines Polyimide/Polyamide-Imide Haute Température et promoteurs d'adhésion du caoutchouc au Diisocyanate de Toluène-2,4 Dimérique.

QUELLES INDUSTRIES UTILISENT TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 ?

- L'industrie des Mousses Souples Polyuréthanes en Blocs, Matelas, Literie et Meubles Rembourrés utilise TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 comme matière première isocyanate centrale.
- L'industrie des Sièges Automobiles OEM, Garnitures Acoustiques Intérieures et Mousses Moulées utilise TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pour des coussins de sièges de véhicules à haute résilience et faible fatigue.
- L'industrie des Élastomères Polyuréthanes Coulés (CPU), Rouleaux Industriels, Cribles Miniers et Articles Mécaniques utilise les prépolymères de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pour des pièces élastomères à forte résistance à l'abrasion et faible hystérésis.
- L'industrie des Revêtements du Bois, Vernis de Parquet, Peintures Industrielles et Résines Photodurcissables utilise TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pour produire des adduits TDI-TMP, trimères et uréthanes acrylates.
- L'industrie des Adhésifs de Complexage d'Emballages Souples, Colles de Chaussures, Mastics de Construction et Liants de Sols Sportifs utilise TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pour formuler des prépolymères polyuréthanes à forte adhérence.
- L'industrie des Intermédiaires Chimiques Spéciaux, Émaux de Fils et Auxiliaires Textiles utilise TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pour synthétiser des isocyanates bloqués et réticulants spéciaux.

UTILISATION DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 DANS LES MOUSSES SOUPLES EN BLOCS, SIÈGES AUTOMOBILES MOULÉS ET MOUSSES RÉAGGLOMÉRÉES

- Mousses Souples Polyéthers et Polyesters en Blocs Continues et Coulées en Caisson avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 : Dans les lignes conventionnelles de mousses polyéthers en blocs (utilisant des triols polyéthers PO/EO initiés à la glycérine de masse moléculaire 3,000 à 3,500, OHv = 48 à 56 mg KOH/g), TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est dosé à un Indice Isocyanate de 95 à 115 avec 1.8 à 5.0 phr d'eau (et éventuellement CO2 liquide ou agent gonflant auxiliaire chlorure de méthylène/méthylal), 0.8 à 1.4 phr de tensioactif silicone-polyéther, 0.10 à 0.35 phr de catalyseurs amines tertiaires (BDMAEE + TEDA) et 0.12 à 0.30 phr d'octoate stanneux (T-9). Dans les mousses en blocs Haute Résilience (HR) (utilisant des polyols polyéthers à terminaisons hydroxyles primaires de masse moléculaire 4,800 à 6,000 et polyols copolymères SAN/PHD), TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est mis en œuvre avec la diéthanolamine (DEOA) réticulante et le dilaurate de dibutylétain (DBTDL) pour produire des matelas de luxe à fort facteur de soutien. Dans les Mousses Ester techniques (à base de polyols polyesters adipates pour textiles automobiles laminés à la flamme et filtres acoustiques), TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 (souvent mélangé au TDI 65/35) donne une réticulation cellulaire extrêmement uniforme sans microtrous.
- Sièges Automobiles Moulés HR à Réticulation Chaude et Froide avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 : Les coussins et dossiers automobiles nécessitent un démoulage rapide (3 à 5 minutes dans des moules aluminium chauffés à 55–65 °C), un fort facteur de confort (Facteur de Soutien >= 2.8) et une faible déformation rémanente après compression humide. Les formulateurs utilisent soit 100% de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20, soit un mélange synergique 80:20 / 70:30 de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 et MDI polymérique réagissant avec des triols polyéthers à terminaisons EO de forte masse moléculaire et des polyols copolymères greffés (SAN/PIPA).

UTILISATION DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 DANS LES ÉLASTOMÈRES COULÉS (CPU), REVÊTEMENTS, ADHÉSIFS ET MASTICS (CASE)

- Élastomères Polyuréthanes Coulés (Prépolymères PTMEG / Polyester) avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 : La réaction de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 avec le polytétraméthylène éther glycol anhydre (PTMEG 1000 ou 2000) ou des diols polyesters adipates d'éthylène/butylène à rapport molaire NCO/OH de 1.8:1 à 2.2:1 produit des prépolymères liquides contenant 3.2% à 9.5% m/m de NCO libre. Dégazés à 80–90 °C et réticulés à indice stœchiométrique de 95% au MOCA ou DMTDA (Ethacure 300), les élastomères TDI présentent une meilleure résistance à l'échauffement (faible hystérésis tan delta) sous charge cyclique rapide que les élastomères MDI—faisant de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 la référence pour roues de chariots élévateurs fortement chargées, galets de guidage d'ascenseurs et rouleaux papetiers.
- Revêtements 2K du Bois, Adhésifs d'Emballage et Mastics de Construction avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 monomérique ayant une pression de vapeur notable (~0.02 hPa à 20 °C), les fabricants de revêtements et adhésifs font réagir 3.0 moles de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 avec 1.0 mole de Triméthylolpropane (TMP) dans l'acétate d'éthyle puis réalisent un entraînement sous vide en film mince pour produire un Durcisseur Polyisocyanate TDI-TMP à faible monomère libre (< 0.5% TDI libre ; 75% de solides, ~13.3% NCO), largement utilisé comme durcisseur de vernis polyuréthanes 2K à séchage rapide pour bois et d'adhésifs de complexage d'emballages souples.

CONSIDÉRATIONS DE FORMULATION ET DE PROCÉDÉ LORS DE L'UTILISATION DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

Calcul de la Masse Équivalente et de l'Indice Isocyanate de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 :
La masse moléculaire de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 étant de 174.16 g/mol et sa fonctionnalité de 2.00, sa Masse Équivalente exacte est de 87.08 g/eq (correspondant à 48.23% m/m NCO). Dans les calculs de formulation polyuréthane :
- 1.00 g d'Eau (masse moléculaire 18.015 g/mol, masse équivalente 9.008 g/eq comme réactif difonctionnel avec NCO) consomme exactement 87.08 / 9.008 = 9.667 g de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pur à l'Indice 100 !
- 100.0 g d'un Polyol Polyéther de Valeur Hydroxyle (OHv, en mg KOH/g) consomment (OHv / 56,100) x 87.08 x 100 = 0.1552 x OHv grammes de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 à l'Indice 100 !
- Ainsi, les parties exactes pour cent parties de polyol (phr) de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 nécessaires à un Indice Isocyanate cible (par ex. Indice = 108) sont :
  TDI (phr) = [ (0.1552 x OHv du Polyol) + (9.667 x Eau Totale phr) + (Équivalents du Réticulant x 87.08) ] x (Indice Isocyanate / 100)

Empêcher la Congélation Partielle (Seuil +14 °C) et la Ségrégation des Isomères :
La règle physique de manipulation la plus critique de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est le contrôle de température entre +18 °C et +30 °C (jamais en dessous de +15 °C ni au-dessus de +40 °C). Si un fût, IBC ou une citerne ISO de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 refroidit en dessous de +14 °C en transit hivernal, l'isomère 2,4-TDI à fusion plus élevée (point de fusion +21.8 °C) cristallise d'abord au fond et sur les parois du récipient, laissant le liquide restant appauvri en 2,4-TDI et enrichi en 2,6-TDI ! Ne jamais soutirer de liquide d'un récipient partiellement gelé de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 ! En cas de cristallisation, le récipient entier doit être réchauffé doucement en chambre à air chaud à 35 à 40 °C (jamais de flammes nues locales, lances à vapeur ou bandes chauffantes électriques au-dessus de 45 °C, favorisant la dimérisation en urétdione) jusqu'à fusion à 100%, puis soigneusement homogénéisé par roulement ou circulation en circuit fermé avant utilisation.

Maîtriser l'Emballement Exothermique des Mousses en Blocs à Forte Teneur en Eau et Faible Densité :
La réaction de 1.0 mole d'eau avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 libère ~195 kJ de chaleur. Dans les mousses de très faible densité gonflées uniquement à l'eau (> 4.5 à 5.2 phr d'eau), les températures internes à cœur peuvent approcher ou dépasser 165 à 170 °C—risquant un roussissement du cœur (coloration thermo-oxydative jaune/brun) ou une auto-inflammation spontanée des blocs plusieurs heures après fabrication si les blocs en réticulation sont empilés sans refroidissement. Limiter l'eau totale à <= 4.5–4.8 phr (en utilisant du CO2 liquide ou des gonflants physiques pour les densités inférieures), maintenir l'Indice Isocyanate <= 112 dans les qualités riches en eau, incorporer 0.3 à 0.5 phr de mélange antioxydant antiroussissement et réticuler les blocs frais sur des racks de refroidissement ventilés.

TAUX D'UTILISATION TYPIQUES ET APPROCHES INITIALES DE FORMULATION POUR TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

Les taux stœchiométriques commerciaux typiques d'incorporation de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 dépendent de la valeur hydroxyle du polyol, de la charge en eau et de l'Indice Isocyanate cible :
- Mousses Souples Polyéthers Conventionnelles en Blocs (Densité 16 à 35 kg/m3, Eau 2.2 à 4.8 phr, OHv Polyol 48–56 mg KOH/g) : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est dosé à 32.0 à 58.0 phr sur polyol (correspondant à un Indice Isocyanate de 98 à 112).
- Mousses en Blocs Haute Résilience (HR) et Mousses Automobiles Moulées à Réticulation Froide (Densité 32 à 55 kg/m3, Eau 2.5 à 3.8 phr, OHv Polyol 28–36 mg KOH/g + Réticulant DEOA) : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est dosé à 30.0 à 46.0 phr sur polyol (Indice Isocyanate 90 à 108).
- Mousses Viscoélastiques (« Mémoire ») à Faible Résilience (Densité 40 à 65 kg/m3, Eau 1.2 à 2.0 phr) : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est formulé à 24.0 à 36.0 phr sur polyol (généralement à un faible Indice Isocyanate de 78 à 92 pour créer des extrémités de chaîne pendantes maximisant l'amortissement mécanique).
- Prépolymères NCO d'Élastomères Polyuréthanes Coulés (CPU) (Diols PTMEG / PPG / Polyesters, masse moléculaire 1,000–2,000 g/mol) : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 réagit à un rapport molaire NCO/OH de 1.75:1 à 2.20:1 (généralement 18% à 38% m/m de TDI sur le lot total de prépolymère) pour donner des prépolymères à 3.5% à 9.5% m/m de NCO libre.
- Durcisseurs Adduits TDI-TMP à 75% pour Revêtements 2K du Bois et Adhésifs d'Emballage : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 réagit à ~3.0 à 3.2 moles pour 1.0 mole de Triméthylolpropane (TMP) dans l'acétate d'éthyle (environ 79.5% m/m TDI : 20.5% m/m TMP sur solides secs), suivi d'un entraînement du monomère sous vide.
- Mastics, Liants et Revêtements de Sol Polyuréthanes Monocomposants (1K) Réticulant à l'Humidité : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 réagit avec des diols/triols PPG séchés à 12% à 25% m/m sur polyol pour donner des prépolymères de faible viscosité contenant 2.0% à 6.5% m/m de NCO libre.
Les quatre cadres de laboratoire et pilotes ci-dessous illustrent des protocoles préliminaires d'évaluation R&D pour le personnel technique qualifié formulant avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20.

EXEMPLE 1 : FORMULATION ET MOUSSAGE À L'ÉCHELLE DE PAILLASSE D'UNE MOUSSE DE MATELAS POLYÉTHER SOUPLE CONVENTIONNELLE EN BLOC DE 25 KG/M3 (INDICE 108)

Objectif : Calculer le dosage stœchiométrique exact de TDI, évaluer la « fenêtre d'étain » de l'octoate stanneux et mesurer le temps de crème, de montée complète, la perméabilité à l'air, la dureté d'indentation (IFD/CLD) et la déformation rémanente après compression d'une mousse souple en bloc de 25 kg/m3 produite avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20.
Formulation initiale de criblage (parties pour cent parties de polyol, phr ; Indice Isocyanate Cible = 108) :
- Polyol Polyéther Trifonctionnel (hétéropolymère PO/EO initié à la glycérine, masse moléculaire 3,000 g/mol, OHv = 56.0 mg KOH/g, humidité = 0.04% m/m) : 100.00 phr
- Eau Déionisée (agent gonflant chimique ajouté ; eau totale avec humidité du polyol = 4.04 phr) : 4.00 phr
- Tensioactif de Mousse en Blocs Copolymère Bloc Silicone-Polyéther (stabilisant cellulaire d'activité moyenne) : 1.10 phr
- Bis(2-diméthylaminoéthyl)éther (BDMAEE, 70% dans DPG, catalyseur aminé sélectif de gonflement à l'eau) : 0.12 phr
- Triéthylènediamine (TEDA, 33% dans DPG, catalyseur aminé équilibré de gélification/gonflement) : 0.25 phr
- Octoate Stanneux (T-9, catalyseur de gélification à l'étain 100% actif) : évalué à 0.18, 0.21 et 0.24 phr pour cartographier la fenêtre d'étain
- TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 (CAS 26471-62-5, Qualité Ataman Kimya ASTM D1786 Type I, 80.0% 2,4-TDI : 20.0% 2,6-TDI, dosage 99.7%, NCO = 48.2%, masse équivalente = 87.08 g/eq) : 51.60 phr (Calcul stœchiométrique à l'Indice 100 : le Polyol nécessite 0.1552 x 56.0 = 8.69 phr TDI ; l'Eau Totale 4.04 phr nécessite 4.04 x 9.667 = 39.05 phr TDI ; le solvant DPG des catalyseurs aminés ~0.27 phr nécessite ~0.35 phr TDI ; Total à l'Indice 100 = 47.78 phr ; à l'Indice 108 = 47.78 x 1.08 = 51.60 phr TDI)
Procédure d'évaluation en laboratoire :
- Étape 1 (Conditionnement Thermique et Prémélange Polyol/Additifs) : Équilibrer tous les composants à 22.0 +/- 0.5 °C dans une hotte ventilée équipée d'une extraction locale. Dans un godet polypropylène de 1 litre, peser 200.0 g de polyol polyéther, 8.00 g d'eau déionisée, 2.20 g de tensioactif silicone, 0.24 g de BDMAEE (70%) et 0.50 g de TEDA (33%), puis prémélanger à 1,500 tr/min pendant 45 secondes avec un mélangeur à fort cisaillement à disque Conn de 65 mm pour disperser les bulles de nucléation d'air (~20 mL/L de charge d'air).
- Étape 2 (Ajout d'Octoate Stanneux et Mélange Rapide du TDI) : Ajouter à la seringue 0.42 g (0.21 phr) d'Octoate Stanneux, agiter à 1,500 tr/min pendant 8 secondes, puis verser immédiatement 103.20 g (51.60 phr) de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 et mélanger à 2,800 tr/min pendant exactement 6.0 secondes. Vider immédiatement le liquide réactif dans une boîte ouverte en bois de 300 x 300 x 300 mm doublée de papier kraft.
- Étape 3 (Profil de Réactivité et Essais Physiques de la Mousse Réticulée) : Relever le Temps de Crème (cible 8 à 10 secondes), le Temps de Montée Complète (cible 90 à 105 secondes) et le dégazage sommital sain (1 à 2 secondes après montée complète, indiquant des cellules ouvertes). Réticuler le bloc dans une étuve ventilée à 100 °C pendant 15 minutes, conditionner 24 heures à 23 °C / 50% HR et découper les éprouvettes : vérifier densité à cœur = 24.5 +/- 0.8 kg/m3 (ISO 845), dureté en Compression à 40% CLD 40% = 3.6 à 4.0 kPa (ISO 3386-1), perméabilité de débit d'air = 80 à 115 L/min (ASTM D3574 Essai G, confirmant la respirabilité à cellules ouvertes), résistance en traction >= 110 kPa, allongement >= 180% (ISO 1798) et déformation rémanente après compression à 75% (22 h à 70 °C, ISO 1856) <= 6.0%.

EXEMPLE 2 : MOUSSE DE COUSSIN DE SIÈGE AUTOMOBILE MOULÉE À FROID HAUTE RÉSILIENCE (HR) UTILISANT TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

Objectif : Formuler une mousse moulée Haute Résilience (HR) de coussin automobile de 45 kg/m3 avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20, polyol copolymère greffé et réticulant DEOA, et évaluer le démoulage à 5 minutes, le Facteur de Soutien (indice de confort) et la déformation rémanente après compression humide.
Formulation initiale de mousse moulée HR (parties pour cent parties de polyol total, phr ; Indice Isocyanate Cible = 100) :
- Triol Polyéther à Terminaisons Hydroxyles Primaires de Forte Masse Moléculaire (5,000–6,000 g/mol, > 80% de groupes OH primaires, OHv = 32.0 mg KOH/g) : 70.0 phr
- Polyol Copolymère Greffé Styrène-Acrylonitrile (SAN) (43% de SAN solide dispersé dans le polyol porteur HR, OHv = 20.0 mg KOH/g, renfort de portance) : 30.0 phr
- Eau Déionisée (agent gonflant chimique) : 3.20 phr
- Diéthanolamine (DEOA, solution aqueuse à 85%, allongeur de chaîne et réticulant amine/OH trifonctionnel) : 1.40 phr
- Triéthylènediamine (TEDA, 33% dans DPG, catalyseur de gélification) : 0.45 phr
- Bis(2-diméthylaminoéthyl)éther (BDMAEE, 70% dans DPG, catalyseur de gonflement) : 0.10 phr
- Dilaurate de Dibutylétain (DBTDL, catalyseur uréthane à action retardée) : 0.05 phr
- Tensioactif Polydiméthylsiloxane de Faible Activité pour Mousse Moulée HR (régulateur cellulaire) : 0.90 phr
- TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 (CAS 26471-62-5, Qualité Ataman Kimya ASTM D1786 Type I, rapport d'isomères 80:20, NCO = 48.2%) : 40.20 phr (Indice = 100)
Procédure d'évaluation en laboratoire :
- Mélanger les 70.0 phr de polyol HR de base, 30.0 phr de polyol copolymère SAN, 3.20 phr d'eau, 1.40 phr de DEOA (85%), 0.45 phr de TEDA, 0.10 phr de BDMAEE, 0.05 phr de DBTDL et 0.90 phr de tensioactif silicone HR à 23 °C pour former le prémélange formulé du composant B.
- Préchauffer un moule d'essai bridé en aluminium coulé de 400 x 400 x 100 mm à 60 +/- 2 °C et appliquer une fine couche d'agent de démoulage à la cire.
- Mélanger le prémélange B avec 40.20 phr de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 à 3,200 tr/min pendant 5 secondes, verser la masse de remplissage calculée (ciblant 45 kg/m3 de densité moulée à 10% de surremplissage) dans le moule aluminium à 60 °C et fermer immédiatement le couvercle.
- Démouler à exactement 5.0 minutes, passer le coussin moulé chaud dans un écraseur mécanique de cellules à deux rouleaux (compression d'entrefer 50%) pour rompre les fenêtres cellulaires fermées résiduelles, post-réticuler 24 heures à 23 °C et tester selon les normes automobiles OEM : confirmer Densité Moulée = 45.0 kg/m3, Facteur de Soutien IFD (rapport 65% IFD / 25% IFD selon ASTM D3574 Essai B1) >= 2.95, Résilience au Rebond de Bille >= 60% (ASTM D3574 Essai H), perte d'hystérésis <= 22% et Déformation Rémanente après Compression à 50% avec Vieillissement Humide (50 °C / 95% HR pendant 22 heures) <= 12%.

EXEMPLE 3 : SYNTHÈSE D'UN PRÉPOLYMÈRE D'ÉLASTOMÈRE POLYURÉTHANE COULÉ PTMEG-TDI SHORE A 90 (6.3% NCO LIBRE) ET RÉTICULATION AU MOCA

Objectif : Synthétiser un prépolymère polyéther-uréthane à terminaisons NCO (équivalent Adiprene L-167 / Vibrathane B625, ~6.3% m/m NCO libre) en faisant réagir le diol PTMEG-1000 anhydre avec un rapport molaire 2.0:1.0 de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20, et couler des plaques d'essai d'élastomère Shore A 90 réticulées au MOCA.
Charge initiale de synthèse du prépolymère (par lot de réacteur de 1,000.0 g, rapport molaire NCO/OH = 2.00 : 1.00) :
- Polytétraméthylène Éther Glycol (PTMEG-1000, CAS 25190-06-1, masse moléculaire = 1,000.0 g/mol, OHv = 112.2 mg KOH/g, déshydraté sous vide à humidité <= 0.015% m/m) : 741.6 g (0.7416 mole = 1.4832 équivalents OH)
- TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 (CAS 26471-62-5, Qualité Ataman Kimya Type I à Faible Acidité, masse moléculaire = 174.16 g/mol, 80% 2,4-TDI : 20% 2,6-TDI, dosage >= 99.7%, Cl hydrolysable <= 30 ppm) : 258.3 g (1.4832 mole = 2.9664 équivalents NCO ; rapport molaire exact 2.00:1.00 au PTMEG-1000)
- Chlorure de Benzoyle (trace acide stabilisante empêchant la ramification allophanate pendant le stockage chaud) : 0.10 g (100 ppm)
Procédure d'évaluation en laboratoire :
- Étape 1 (Synthèse Régiosélective du Prépolymère) : Charger les 258.3 g de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 et 0.10 g de chlorure de benzoyle dans un réacteur sec en verre à quatre cols de 2 litres sous couverture d'azote, équipé d'un agitateur mécanique, thermomètre et ampoule de coulée, à 45 °C. Alimenter lentement les 741.6 g de PTMEG-1000 fondu et séché sous vide dans le TDI agité sur 45 minutes en maintenant le réacteur à 60 à 65 °C. Le groupe para-NCO C-4 non encombré de l'isomère 2,4-TDI réagissant ~6 fois plus vite que le groupe ortho-NCO C-2 encombré à 65 °C, chaque extrémité du diol PTMEG-1000 est coiffée sélectivement par une molécule de TDI !
- Étape 2 (Achèvement de Réaction et Dégazage sous Vide) : Maintenir le lot à 75 à 80 °C sous azote pendant 2.0 heures jusqu'à ce que le titrage en retour à la di-n-butylamine (ASTM D2572) confirme une teneur en NCO libre à la valeur théorique de 6.30 +/- 0.10% m/m (masse équivalente ~667 g/eq) et une viscosité Brookfield à 85 °C de ~650 à 850 mPa·s. Appliquer un vide de 5 mbar à 80 °C pendant 30 minutes pour dégazer complètement.
- Étape 3 (Allongement de Chaîne au MOCA et Coulée de l'Élastomère) : Préchauffer 200.0 g de prépolymère PTMEG-TDI dégazé à 85 °C (0.200 x 6.30 / 42.02 = 0.300 équivalent NCO). Fondre 38.0 g de 4,4'-Méthylènebis(2-chloroaniline) (MOCA, masse équivalente = 133.5 g/eq ; indice stœchiométrique 95% = 0.300 x 0.95 x 133.5 = 38.05 g) à 115 °C, mélanger soigneusement avec le prépolymère à 85 °C pendant 60 secondes sans emprisonner d'air (vie en pot ~7 minutes), couler dans un moule acier préchauffé à 100 °C, démouler après 45 minutes et post-réticuler à 100 °C pendant 16 heures. Vérifier les propriétés physiques réticulées : Dureté Shore A = 90 +/- 2, Résistance à la Traction >= 38 MPa (ASTM D412), Allongement à la Rupture >= 430%, Résistance à la Déchirure Graves (Matrice C, ASTM D624) >= 85 kN/m et Rebond Bashore >= 48%.

EXEMPLE 4 : SYNTHÈSE D'UN ADDUIT RÉTICULANT POLYISOCYANATE TDI-TMP À 75% DE SOLIDES POUR VERNIS 2K DU BOIS ET ADHÉSIFS D'EMBALLAGE

Objectif : Synthétiser un durcisseur polyisocyanate aromatique à 75% de solides non volatils (Adduit TDI-TMP dans l'Acétate d'Éthyle, ~13.3% m/m NCO sur solution) en faisant réagir TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 avec le Triméthylolpropane (TMP).
Charge initiale du réacteur (par lot de solution de 1,000.0 g à 75.0% m/m de solides dans l'Acétate d'Éthyle anhydre) :
- Acétate d'Éthyle Anhydre de Qualité Uréthane (CAS 141-78-6, pureté >= 99.8%, eau <= 0.02% m/m, alcool <= 0.02%) : 250.0 g (25.0% m/m de solvant)
- TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 (CAS 26471-62-5, Qualité Ataman Kimya Type I, 80% 2,4-TDI : 20% 2,6-TDI) : 596.0 g (3.422 moles = 6.844 équivalents NCO)
- Paillettes de Triméthylolpropane (TMP, CAS 77-99-6, masse moléculaire 134.17 g/mol, masse équivalente 44.72 g/eq, séché sous vide à 70 °C jusqu'à humidité <= 0.03%) : 154.0 g (1.148 mole = 3.443 équivalents OH ; rapport équivalent NCO/OH ~ 1.99 : 1.00)
Procédure d'évaluation en laboratoire :
- Charger les 250.0 g d'acétate d'éthyle anhydre et 596.0 g de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 dans un réacteur sec purgé à l'azote équipé d'un réfrigérant à reflux à 50 °C.
- Alimenter progressivement les 154.0 g de Triméthylolpropane anhydre fondu (préfondu à 65 °C) sur 90 minutes en contrôlant la réaction uréthane exothermique à 65 à 75 °C par refroidissement de l'enveloppe.
- Maintenir à 75 °C pendant 3.0 heures jusqu'à ce que le titrage ASTM D2572 confirme une stabilisation du NCO en solution à 13.3 +/- 0.3% m/m (masse équivalente ~315 g/eq sur solution), une teneur en solides de 75.0 +/- 1.0% m/m, une couleur <= 30 APHA et une viscosité Brookfield à 25 °C de 1,200 à 1,800 mPa·s. (En production industrielle des qualités à monomère extrêmement faible < 0.5% TDI libre, un plus grand excès de TDI est utilisé, suivi de distillation sous vide en film mince du monomère non réagi et redilution à 75% de solides dans l'acétate d'éthyle.)
- Formuler un Vernis Transparent Polyuréthane 2K pour Bois en mélangeant 100.0 g de résine alkyde/acrylique à fonctionnalité OH (3.2% OH sur solution) avec 59.0 g d'Adduit TDI-TMP à 75% (NCO:OH = 1.05:1.00) dans acétate de butyle/xylène, appliquer à 100 microns de film humide sur panneaux plaqués chêne et vérifier un séchage hors-poussière en <= 20 minutes à 23 °C, la dureté après réticulation à cœur (dureté au pendule König >= 165 secondes après 7 jours) et un brillant à 60° >= 92 GU.

COMPATIBILITÉ ET INCOMPATIBILITÉ DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

- Solvants Non Réactifs et Coadditifs Compatibles :
  - Solvants Apolaires et Polaires Aprotiques de Qualité Uréthane (Humidité <= 0.02%–0.05% m/m) : TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est entièrement miscible avec l'acétate d'éthyle anhydre, l'acétate de n-butyle, l'acétate de 1-méthoxy-2-propyle (PMA), la méthyléthylcétone (MEK), l'acétone, le toluène, le xylène, le monochlorobenzène, l'ortho-dichlorobenzène et les plastifiants/retardateurs de flamme sans hydroxyle (tels que TCPP, TBEP, DOTP, DINP et paraffines chlorées).
  - Co-isocyanates Compatibles : Miscible en toutes proportions avec TDI 65/35, 2,4-TDI pur, 4,4'-/2,4'-MDI monomérique, MDI polymérique (PMDI), trimères HDI et IPDI.
- Incompatibilités Chimiques et Matérielles Graves (Dangers Réactifs !) :
  - Eau, Humidité et Solutions Aqueuses : Ne JAMAIS laisser entrer d'eau dans un fût, IBC ou réservoir fermé de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 ! Même de faibles quantités d'eau réagissent avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pour générer du dioxyde de carbone (CO2) et des croûtes solides insolubles de polyurée ; dans un fût scellé ou une conduite non ventilée, le dégagement de CO2 peut créer une pression interne extrême et rompre violemment le récipient !
  - Bases Fortes, Amines, Alcools et Acides : Des polymérisations ou additions violentes et fortement exothermiques se produisent lors du mélange de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 en vrac avec des amines aliphatiques primaires/secondaires, alcanolamines (diéthanolamine, triéthanolamine), alcalis forts (NaOH, KOH, ammoniaque aqueuse), alcools, glycols ou acides concentrés sans évacuation de chaleur.
  - Cuivre, Laiton, Zinc et Plastiques Inadaptés : Ne jamais utiliser de raccords ou tuyaux en cuivre, laiton, bronze, étain ou zinc galvanisé avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20, les traces d'ions métalliques catalysant la dimérisation/trimérisation par autoaddition et colorant l'isocyanate. Le TDI non dilué attaque et dissout PVC, polystyrène, ABS, polycarbonate, polyuréthane et joints nitrile/caoutchouc naturel ; toujours utiliser acier inoxydable (304/316L), acier au carbone revêtu de phénolique cuit, PTFE (Teflon), Viton (FKM) ou équipements sous couverture d'azote sec.

TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 ET TDI 65/35 (65% 2,4-TDI : 35% 2,6-TDI)

TDI 65/35 contient une proportion supérieure (35% m/m) de l'isomère 2,6-TDI symétrique et stériquement encombré, et 65% m/m d'isomère 2,4-TDI (point de congélation ~4 à 8 °C). L'isomère 2,6-TDI formant des chaînes de polyurée linéaires symétriques et apportant une réticulation finale plus lente, TDI 65/35 est utilisé sélectivement dans des mousses polyester réticulées spéciales en blocs et certaines mousses porteuses de forte dureté, tandis que TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est le produit polyvalent universel pour plus de 95% des mousses polyéthers en blocs, mousses moulées HR et prépolymères CASE.

TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 ET 2,4-TDI PUR (TDI 100, CAS 584-84-9)

Le 2,4-TDI Pur (TDI 100, >= 99.0% isomère 2,4, point de fusion +21.8 °C) contient uniquement l'isomère asymétrique 2,4. Bien que TDI 100 offre la plus forte sélectivité para-NCO/ortho-NCO pour les élastomères coulés spéciaux optiques/médicaux et prépolymères à monomère libre extrêmement faible, il se fige en bloc solide à température ambiante (< 22 °C) et coûte nettement plus que TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20.

TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 ET DIISOCYANATE DE DIPHÉNYLMÉTHANE (MDI MONOMÉRIQUE / POLYMÉRIQUE, CAS 101-68-8 / 9016-87-9)

Le MDI présente une masse moléculaire plus élevée (250.25 g/mol pour le MDI monomérique ; ~340–380 g/mol pour le polymérique, fonctionnalité 2.2 à 2.8), une teneur NCO plus faible (31.0% à 33.6% m/m contre 48.2% pour le TDI) et une très faible pression de vapeur ambiante (< 0.00001 hPa à 20 °C). Le MDI polymérique domine les mousses rigides d'isolation thermique (panneaux PUR/PIR, mousse projetée, isolation d'appareils), tandis que TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 domine les mousses souples en blocs pour literie/meubles (où le TDI atteint des densités bien plus faibles de 12–28 kg/m3, une résilience supérieure, une perte d'hystérésis inférieure et une consommation massique d'isocyanate moindre par mètre cube).

TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 ET DIISOCYANATES ALIPHATIQUES (HDI CAS 822-06-0 / IPDI CAS 4098-71-9)

Les diisocyanates aliphatiques tels que Diisocyanate d'Hexaméthylène (HDI) et Diisocyanate d'Isophorone (IPDI) sont dépourvus de cycles benzéniques aromatiques ; les revêtements et élastomères HDI/IPDI ne jaunissent donc pas sous les UV solaires extérieurs (alors que les polyuréthanes aromatiques TDI ou MDI forment des chromophores quinone-imide jaunissant aux UV). Toutefois, HDI et IPDI réagissent 5 à 10 fois plus lentement et coûtent bien plus que TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20, faisant de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 le choix incontesté pour toutes les mousses intérieures, primaires, bouche-pores pour bois, adhésifs et élastomères mécaniques où le changement de couleur n'affecte pas les propriétés mécaniques.

QUALITÉS, CONTRÔLE QUALITÉ ET CRITÈRES D'ACHAT DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

Ataman Kimya fournit TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 conforme aux spécifications ASTM D1786 et ISO 14896 :
1. TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 de Qualité ASTM D1786 Type I (Qualité Universelle Faible Acidité / Faible Chlore) :
Qualité de référence mondiale pour les mousses souples polyéthers en blocs, mousses moulées automobiles HR, mousses viscoélastiques, prépolymères d'élastomères coulés (PTMEG/PPG/polyester) et revêtements/adhésifs CASE. Présente une Pureté TDI Totale >= 99.5% m/m (généralement 99.7%), un Rapport d'Isomères de 80.0 +/- 1.0% 2,4-TDI et 20.0 +/- 1.0% 2,6-TDI, une Couleur <= 15 APHA, une Acidité (en HCl) <= 0.004% (40 ppm max) et un Chlore Hydrolysable <= 0.005% à 0.010% (50 à 100 ppm max).
2. TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 de Qualité ASTM D1786 Type II (Qualité Mousse Polyester à Acidité Contrôlée) :
Contient une acidité strictement contrôlée de 0.004% à 0.011% m/m (en HCl) et un chlore hydrolysable de 0.007% à 0.012% m/m pour modérer la catalyse amine/étain dans certaines formulations techniques de mousses polyester en blocs.
Le contrôle qualité à réception comprend la détermination du rapport d'isomères ASTM D4660 par GC ou FTIR (mesurant les bandes de flexion C-H hors plan à 810 cm^-1 et 782 cm^-1 du 2,4-TDI et 2,6-TDI), le titrage NCO à la di-n-butylamine ASTM D5155 / D2572, le chlore hydrolysable ASTM D4663 et la couleur APHA ASTM D1209.

STOCKAGE ET MANIPULATION DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

- Formats d'Emballage Commerciaux d'Ataman Kimya :
  - Fûts acier à dessus fermé de 250 kg nets (acier laminé à froid intérieurement propre ou revêtement phénolique-époxy cuit, purgés à l'azote sec avant fermeture, 4 fûts par palette = 1,000 kg nets).
  - IBC spécialisés homologués ONU de 1,000 à 1,150 kg nets (lorsque les réglementations régionales ADR/IMDG l'autorisent).
  - Citernes-conteneurs ISO en acier inoxydable, isolées et thermorégulées, de 20,000 à 24,000 kg nets en vrac, équipées de couverture d'azote sec et serpentins d'eau tiède (jamais de vapeur directe haute pression).
- Règles Obligatoires de Température et Couverture Sèche au Stockage :
  - Maintenir strictement la température de stockage entre +18 °C et +30 °C (optimum +20 à +25 °C).
  - Danger de Congélation / Ségrégation des Isomères (< +14 °C) : En dessous de +14 °C, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 commence à geler, précipitant sélectivement des cristaux de 2,4-TDI pur (point de fusion 21.8 °C) et modifiant le rapport 80:20 du liquide restant ! Si un fût ou une cuve a refroidi en dessous de +15 °C, réchauffer tout le récipient dans une chambre à air chaud à 35 à 40 °C jusqu'à liquéfaction à 100% et homogénéiser soigneusement par roulement ou recirculation avant tout soutirage.
  - Danger de Surchauffe / Dimérisation (> +40 °C) : Stocker TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 au-dessus de +40 °C accélère l'autoaddition en cristaux blancs insolubles de dimère urétdione (turbidité/sédiment) et augmente la couleur jaune et la pression de vapeur.
  - Exclusion de l'Humidité Atmosphérique : Toujours maintenir les cuves en vrac et fûts partiellement vidés sous azote sec (point de rosée <= -40 °C) ou sous gaz passant par des reniflards dessiccants à gel de silice ; ne jamais laisser l'air humide ou l'eau toucher TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20.
  - Durée de Conservation : 6 à 12 mois dans les fûts acier d'origine non ouverts sous azote, stockés à 18 à 30 °C.
- Classification de Transport (ADR / RID / ADN / IMDG / IATA-DGR) :
  - Numéro ONU : UN 2078
  - Désignation Officielle de Transport : DIISOCYANATE DE TOLUÈNE
  - Classe de Danger pour le Transport : Classe 6.1 (Matières Toxiques)
  - Groupe d'Emballage : PG II (Danger Moyen ; N° d'Identification du Danger / Code Kemler : 60)

PREMIERS SECOURS ET INFORMATIONS DE SÉCURITÉ POUR TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est un monomère diisocyanate aromatique très réactif nécessitant des mesures techniques strictes en système fermé et des équipements de protection individuelle selon les directives de l'International Isocyanate Institute (III), du règlement REACH UE et de l'OSHA :
- Classifications de Danger SGH / CLP UE (N° Index 615-006-00-4) :
  - Toxicité Aiguë Catégorie 1 / Catégorie 2 (Inhalation) — H330 : Mortel par inhalation (Danger, pictogramme tête de mort et tibias croisés GHS06 ; CL50 Vapeur/Aérosol sur 4 heures chez le Rat ~ 0.10 à 0.48 mg/L ; DL50 Orale chez le Rat = 4,130 à 5,110 mg/kg de poids corporel ; DL50 Cutanée chez le Lapin > 9,400 mg/kg de poids corporel).
  - Sensibilisant Respiratoire Catégorie 1 — H334 : Peut provoquer des symptômes allergiques ou d'asthme ou des difficultés respiratoires par inhalation (pictogramme Danger pour la Santé GHS08). Une fois une personne immunologiquement sensibilisée au TDI (même à des concentrations de l'ordre de la partie par milliard), toute inhalation ultérieure de traces même < 1 ppb de vapeur de TDI peut déclencher un bronchospasme grave potentiellement mortel et un asthme professionnel !
  - Sensibilisant Cutané Catégorie 1 — H317 : Peut provoquer une allergie cutanée.
  - Irritation Cutanée Catégorie 2 (H315), Irritation Oculaire Catégorie 2 (H319) et Toxicité Spécifique pour Certains Organes Cibles — Exposition Unique Catégorie 3 (H335 : Peut irriter les voies respiratoires).
  - Cancérogénicité Catégorie 2 — H351 : Susceptible de provoquer le cancer (classification fondée sur des études animales par gavage à forte dose où le TDI s'hydrolyse en TDA dans l'estomac ; les études par inhalation n'ont pas démontré de cancérogénicité chez l'humain).
  - Danger Aquatique Chronique Catégorie 3 — H412 : Nocif pour les organismes aquatiques, entraîne des effets néfastes à long terme.
- Limites d'Exposition Professionnelle (OEL / TLV / PEL) et Avertissement sur le Seuil Olfactif :
  - ACGIH TLV (2024) : 0.001 ppm (1 ppb = 0.007 mg/m3) TWA sur 8 heures ; 0.005 ppm (5 ppb = 0.036 mg/m3) STEL sur 15 minutes.
  - UE / Royaume-Uni WEL / TRGS 900 allemand : 0.005 ppm (5 ppb = 0.035 mg/m3) TWA sur 8 heures ; 0.010 ppm à 0.020 ppm plafond/STEL.
  - US OSHA PEL : Limite plafond 0.02 ppm (20 ppb = 0.14 mg/m3).
  - FAIT CRITIQUE DE SÉCURITÉ : Le seuil olfactif humain de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est d'environ 0.05 à 0.40 ppm (50 à 400 ppb)—soit 10 à 100 fois PLUS ÉLEVÉ que la limite d'exposition professionnelle sûre (1 à 5 ppb) ! Ainsi, si vous sentez le TDI, la concentration atmosphérique dépasse déjà dangereusement la limite légale d'exposition ! Des détecteurs continus de gaz isocyanate électroniques à bande de papier ou électrochimiques doivent être installés dans les zones de déchargement, dosage et tunnels de moussage.

- Restriction Obligatoire REACH UE Entrée 74 (Formation Obligatoire des Utilisateurs Industriels) :
  - Selon le Règlement de la Commission (UE) 2020/1149 (REACH Annexe XVII Entrée 74), depuis le 24 août 2023, tous les travailleurs industriels et professionnels manipulant des diisocyanates (dont TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 à des concentrations >= 0.1% m/m) doivent suivre une formation certifiée de manipulation sûre avant utilisation.
- Équipements de Protection Individuelle (EPI) et Protocole de Neutralisation des Déversements :
  - Protection Respiratoire : Pour l'échantillonnage en circuit fermé, le raccordement de fûts ou la maintenance où les vapeurs peuvent dépasser l'OEL, porter un respirateur à adduction d'air à pression positive ou un Appareil Respiratoire Isolant Autonome (ARI), ou, pour de courtes tâches à faible exposition, un masque complet à cartouches vapeurs organiques + particules (EN 14387 Type A2-P3 / ABEK2-P3 avec protocole de fin de durée d'utilisation).
  - Protection des Yeux et de la Peau : Lunettes anti-éclaboussures chimiques + écran facial intégral (EN 166), gants chimiques en caoutchouc butyle, Viton (FKM) ou stratifié PE/EVAL (EN 374 ; changer immédiatement les gants nitrile en cas d'éclaboussure) et combinaison/tablier chimique imperméable.
  - Solution de Neutralisation des Déversements Liquides (« Solution de Décontamination ») : Ne jamais enfermer des déchets TDI humides dans un fût fermé ! Absorber les déversements avec du sable humide, de la vermiculite ou un absorbant minéral (jamais de sciure) et neutraliser immédiatement en versant une Solution Alcaline de Neutralisation des Isocyanates composée de : 90% à 92% d'Eau + 5% à 8% d'Ammoniaque Aqueuse Concentrée (ou 5%–10% de Carbonate de Sodium Na2CO3) + 2% de Tensioactif Détergent Liquide (ou alternativement 50% d'Eau + 45% d'Isopropanol/Éthanol/Butoxyéthanol + 5% d'Ammoniaque). Laisser dans un récipient ouvert ventilé pendant 24 à 48 heures pour permettre l'évacuation complète du CO2 tandis que le TDI se transforme en polyurée solide inerte.

- Premiers Secours :
  - Inhalation : Emmener IMMÉDIATEMENT la personne à l'air frais, la maintenir au chaud et au repos en position semi-assise et demander immédiatement une assistance médicale. Note au Médecin : Une sensibilisation respiratoire et un bronchospasme ou œdème pulmonaire retardé peuvent survenir jusqu'à 24 à 48 heures après exposition ; maintenir sous observation médicale pendant 48 heures.
  - Contact Oculaire : Rincer immédiatement les yeux abondamment à l'eau courante tiède pendant au moins 15 à 20 minutes en maintenant les paupières largement ouvertes ; transporter immédiatement chez un ophtalmologiste.
  - Contact Cutané : Retirer immédiatement les vêtements contaminés, essuyer l'excès de TDI liquide avec un chiffon sec ou du polyéthylène glycol (PEG 400) / de l'huile de maïs si disponible et laver soigneusement la peau avec beaucoup de savon et d'eau courante pendant 15 minutes.
  - Ingestion : NE PAS faire vomir ! Rincer la bouche à l'eau, maintenir le patient au repos et demander immédiatement une prise en charge médicale d'urgence.

QUE FAUT-IL PRENDRE EN COMPTE LORS DE L'ACHAT DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 ?

Lors de l'achat de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pour mousses souples polyéthers en blocs, sièges moulés HR ou prépolymères CASE, vérifier sur le Certificat d'Analyse du lot que le Rapport d'Isomères 2,4-TDI / 2,6-TDI se situe strictement dans 80.0 +/- 1.0% : 20.0 +/- 1.0% et que le Dosage TDI Total est >= 99.5% m/m, garantissant une cinétique gonflement-gélification prévisible et une large fenêtre de mise en œuvre à l'octoate stanneux.
Les acheteurs de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 doivent préciser si leur procédé nécessite la Qualité ASTM D1786 Type I (Acidité <= 0.004% / 40 ppm, Chlore Hydrolysable <= 0.005%–0.010%, Couleur <= 15 APHA, idéale pour mousses polyéthers en blocs, moulées HR et prépolymères CASE peu colorés) ou la Qualité Type II (acidité contrôlée 40–110 ppm pour mousses ester spéciales).

Pendant l'approvisionnement et la logistique hivernaux (novembre à mars), confirmer que le fournisseur expédie TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 dans des conditions de stockage thermorégulées ou citernes ISO isolées maintenues au-dessus de +18 °C, et inspecter les fûts entrants pour tout signe de congélation partielle (< +14 °C) afin qu'aucune ségrégation d'isomères n'atteigne la tête de mélange.
S'assurer que les pompes de déchargement du site (pompes sans garniture à entraînement magnétique recommandées), raccords à déconnexion sèche, système de couverture d'azote sec (point de rosée <= -40 °C), épurateurs d'extraction et kits alcalins de neutralisation des déversements sont en place avant de recevoir les livraisons en vrac ou fûts de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20.
Enfin, vérifier que le fournisseur remet la documentation complète de transport de marchandises dangereuses UN 2078 Classe 6.1, la conformité d'enregistrement REACH UE / KKDIK et des fûts de fabrication récente sous azote avec dates de fabrication et péremption clairement indiquées.

FOURNITURE DE TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 PAR ATAMAN KİMYA

Ataman Kimya fournit TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 de classe mondiale et haute pureté, conforme ASTM D1786 Type I / ISO 14896 (CAS 26471-62-5, CE 247-722-4, 80.0 +/- 1.0% 2,4-TDI et 20.0 +/- 1.0% 2,6-TDI, dosage >= 99.5% m/m, teneur NCO 48.0%–48.25% m/m, couleur <= 15 APHA, chlore hydrolysable <= 0.005%–0.010%), en fûts acier de 250 kg scellés sous azote et citernes-conteneurs ISO thermorégulées en vrac.
Chaque livraison de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 d'Ataman Kimya est stockée en entrepôt thermorégulé (+18 à +28 °C) pour empêcher la cristallisation hivernale ou la dimérisation estivale et livrée avec un Certificat d'Analyse (CoA) propre au lot, une Fiche de Données de Sécurité (FDS) CLP UE / KKDIK turc et un transport de matières dangereuses certifié ADR Classe 6.1 (UN 2078).

Pour les fabricants de mousses souples en blocs pour matelas, meubles et mousses automobiles moulées, Ataman Kimya propose une gamme polyuréthane complète à guichet unique avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20—comprenant polyols polyéthers conventionnels et HR, polyols copolymères greffés (POP), MDI polymérique, retardateurs de flamme (TCPP, TBEP, TEP), tensioactifs silicones, catalyseurs amines tertiaires (BDMAEE, TEDA, DMCHA), Octoate Stanneux (T-9), Diéthanolamine (DEOA) et Chlorure de Méthylène / agents gonflants auxiliaires.
Pour les formulateurs CASE (Revêtements, Adhésifs, Mastics et Élastomères), Ataman Kimya fournit TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 avec PTMEG, diols/triols PPG, Triméthylolpropane (TMP), durcisseurs MOCA / DMTDA, catalyseur DBTDL et solvants anhydres de qualité uréthane (Acétate d'Éthyle, Acétate de Butyle, PMA, MEK).
Les spécialistes techniques d'Ataman Kimya accompagnent les transformateurs de polyuréthanes avec des conseils de formulation stœchiométrique, la documentation de manipulation sûre et une logistique juste-à-temps fiable dans toute la Türkiye, l'Europe, le Moyen-Orient, l'Asie centrale et l'Afrique du Nord.

QUESTIONS FRÉQUENTES SUR TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20

 Que signifie « T80/20 » dans TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 et pourquoi trois numéros CAS figurent-ils sur les fiches techniques ?
« T80/20 » indique que le produit est un mélange d'isomères précisément contrôlé contenant 80.0 +/- 1.0% en masse de 2,4-Diisocyanate de Toluène (CAS 584-84-9, CE 209-544-5) et 20.0 +/- 1.0% en masse de 2,6-Diisocyanate de Toluène (CAS 91-08-7, CE 202-039-0). Le produit commercial de mélange d'isomères est lui-même enregistré mondialement sous CAS 26471-62-5 (CE 247-722-4).

 Pourquoi le rapport d'isomères 80:20 de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est-il si important en production de mousse polyuréthane souple ?
Dans le 2,4-TDI (80%), le groupe para-NCO en C-4 n'est pas stériquement encombré et réagit 4 à 8 fois plus vite que l'ortho-NCO en C-2, apportant un allongement initial rapide des chaînes et une rétention du gaz pendant la montée. Dans le 2,6-TDI (20%), les deux groupes NCO sont stériquement encombrés aux positions ortho C-2 et C-6, retardant la réticulation finale jusqu'à ce que l'exothermie interne du bloc atteigne 110–155 °C et formant des segments durs de polyurée symétriques cristallins qui donnent une forte résistance portante à la mousse et empêchent son effondrement.

 Que se passe-t-il si un fût de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 refroidit en dessous de +14 °C en hiver et comment doit-il être récupéré ?
En dessous de +14 °C, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 commence à geler sélectivement : l'isomère 2,4-TDI à fusion plus élevée (point de fusion +21.8 °C) cristallise d'abord sur les parois et au fond du fût, laissant le liquide restant enrichi en 2,6-TDI ! Soutirer le liquide d'un fût partiellement gelé ruine la production de mousse. Pour récupérer ce fût, réchauffer tout le fût fermé dans une chambre à air chaud à 35 à 40 °C jusqu'à fusion de 100% des cristaux, puis le rouler ou le faire circuler soigneusement pour rétablir le rapport homogène 80:20 avant utilisation.

 Comment calculer exactement les parties pour cent parties de polyol (phr) de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 nécessaires à une recette de mousse souple ?
TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 ayant une masse moléculaire de 174.16 g/mol et une fonctionnalité de 2.00, sa masse équivalente est de 87.08 g/eq (48.23% NCO). À l'Indice Isocyanate 100, 1.00 phr d'Eau nécessite 9.667 phr de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 et 100 phr de Polyol nécessitent (0.1552 x OHv du Polyol) phr de TDI. Multiplier la somme de tous les équivalents d'hydrogène actif par (Indice Cible / 100) pour obtenir le dosage exact de TDI.

 Quelle est la différence entre TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 ASTM D1786 Type I et Type II ?
Type I et Type II présentent tous deux une pureté TDI >= 99.5% et un rapport d'isomères 80.0 +/- 1.0% : 20.0 +/- 1.0%. Type I présente une acidité extrêmement faible (<= 0.004% en HCl) et un chlore hydrolysable extrêmement faible (<= 0.005%–0.010%), en faisant le choix universel pour mousses polyéthers en blocs, moulées HR et prépolymères CASE. Type II présente une acidité contrôlée légèrement supérieure (0.004% à 0.011% en HCl), utilisée dans certaines mousses polyester traditionnelles en blocs pour élargir la fenêtre catalytique.

 Pourquoi l'eau ne doit-elle jamais entrer dans un fût ou réservoir fermé de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 ?
L'eau réagit exothermiquement avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 pour former des croûtes solides insolubles de polyurée (colmatant pompes, filtres et têtes de mélange haute pression) tout en libérant du dioxyde de carbone (CO2). Dans un fût hermétique ou une conduite non ventilée, le CO2 dégagé crée une surpression interne dangereuse pouvant déformer ou rompre le récipient.

 Pourquoi les travailleurs ne peuvent-ils pas se fier à l'odeur pour détecter les vapeurs de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 au travail ?
La limite d'exposition professionnelle (TLV-TWA) de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est extrêmement faible—1 à 5 parties par milliard (0.001 à 0.005 ppm)—tandis que le nez humain ne sent le TDI qu'à partir de 50 à 400 parties par milliard (0.05 à 0.40 ppm). Ainsi, si l'odeur de TDI est perceptible, la concentration atmosphérique dépasse déjà largement les limites sûres, nécessitant une surveillance électronique continue des gaz et une ventilation par aspiration locale.

 Comment neutraliser et nettoyer un déversement liquide de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 ?
Avec EPI complets et protection respiratoire, contenir le déversement avec du sable humide ou un absorbant minéral (jamais de sciure sèche) et le traiter avec une solution alcaline de décontamination (90% d'eau + 5%–8% d'ammoniaque aqueuse ou carbonate de sodium + 2% de tensioactif détergent liquide). Recueillir le matériau traité dans un fût de déchets ouvert ou ventilé pendant 24 à 48 heures jusqu'à cessation du dégagement de CO2 et conversion complète du TDI en polyurée solide inerte.

 Pourquoi les revêtements et mousses fabriqués avec TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 jaunissent-ils au soleil ?
TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 étant un diisocyanate aromatique, les UV photo-oxydent les liaisons uréthane/urée aromatiques en structures quinone-imide conjuguées absorbant la lumière bleue et paraissant jaunes. Ce jaunissement est purement esthétique et ne dégrade pas les performances mécaniques de rembourrage ou d'adhérence des matelas intérieurs, sièges automobiles, primaires pour bois ou adhésifs d'emballage ; pour les finitions extérieures exposées aux UV, des isocyanates aliphatiques (HDI/IPDI) sont utilisés sur les primaires TDI.

 Quels sont le numéro ONU et la classe de danger de transport de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 ?
TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est transporté sous UN 2078, Désignation Officielle de Transport : DIISOCYANATE DE TOLUÈNE, Classe de Danger 6.1 (Matières Toxiques), Groupe d'Emballage II selon les réglementations ADR, RID, IMDG et IATA.

TDI (DIISOCYANATE DE TOLUÈNE) T80/20 – SYNTHÈSE TECHNIQUE

TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 (Diisocyanate de Toluène 80/20, 80% 2,4-TDI CAS 584-84-9 et 20% 2,6-TDI CAS 91-08-7, mélange d'isomères CAS 26471-62-5, CE 247-722-4, C9H6N2O2, masse moléculaire 174.16 g/mol, masse équivalente 87.08 g/eq) est le diisocyanate aromatique monomérique de référence mondiale pour mousses polyuréthanes souples et prépolymères CASE réactifs. Associant une forte teneur isocyanate de 48.2% m/m, une limpidité blanc d'eau (<= 15 APHA), une faible viscosité (~2.4 mPa·s à 25 °C) et un rapport d'isomères régiosélectif 80:20 synchronisant l'allongement rapide des chaînes para-NCO avec l'achèvement du réseau ortho-NCO à haute température, TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20 est indispensable aux mousses souples polyéthers/polyesters en blocs pour matelas et meubles, sièges automobiles moulés HR, élastomères coulés PTMEG/PPG, durcisseurs TDI-TMP pour revêtements/adhésifs et mastics polyuréthanes réticulant à l'humidité. Pour les spécifications techniques, documents CoA/FDS propres au lot ou offres en fûts et citernes ISO de TDI (Diisocyanate de toluène) T80/20, contacter Ataman Kimya :

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Téléphone : +90 216 577 10 10
E-mail : info@atamankimya.com