在有机膦催化剂加热条件下，异氰酸酯可发生自身缩聚反应，生成含碳化二亚胺基（—N﹦C﹦N—）的化合物，该反应是异氰酸酯三聚及二聚反应以外的另一重要自聚反应。 ㈠碳化二亚胺的形成 以苯基异氰酸酯为例，在戊杂环膦化氧催化剂存在下，40度以上反应，收率可达90%左右。在聚氨酯工业中采用碳化二亚胺有两种方式一种是碳化二亚胺类添加剂，包括单碳化二亚胺及多或聚碳化二亚胺，用途是聚酯型聚氨酯弹性体及其它体系的水解稳定剂，以增加聚氨酯制品的水解稳定性；另一种是碳化二亚胺改性二苯基甲烷异氰酸酯，是液化MOI的主要品种。 ㈡碳化二亚胺水解稳定剂 单碳化二亚胺在常温下是黄色至棕色液体或结晶固体，聚碳化二亚胺常温下为黄色~棕色粉末，相对分子量一般大于600.单碳化二亚胺可采用单异氰酸酯化合物制备，由于碳化二亚胺会与异氰酸酯进行反应生成脲酮亚胺环状物质，可在NCO相邻原子上接一位阻基团以抑制副反应。碳化二亚胺与异氰酸酯反应生成脲酮亚胺的反应为可逆反应。若无催化剂，反应需在高温下进行。聚碳化二亚胺一般可由HMDI、MDI、TDI、IPDI等二异氰酸酯制备。为了得到贮存稳定性良好的聚碳化二亚胺，可采用两个NCO基团活性不同的二异氰酸酯，并将反应产物的端NCO用醇或胺反应掉。由于聚碳化二亚胺熔点高，一般在溶剂中进行。 ㈢碳化二亚胺改性MDI MDI的挥发毒性小，活性高，可赋予制品良好的力学性能，但纯MDI常温下为固态，且不稳定，给操作和贮存带来不便。可将固态的二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）进行改性，制的含碳化二亚胺的液态异氰酸酯。液态MDI不仅使用方便，且碳化二亚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，主要用于微孔弹性体、模塑泡沫、喷涂弹性体等的制备。由于碳化二亚胺与异氰酸酯反应生成多官能度的脲酮亚胺改性MDI，官能度大于2.通过控制脲酮亚胺的生成程度，可得到不同官能度的多异氰酸酯。产品中的碳化二亚胺质量分数一般在10%~20%之间。 |