甲苯二异氰酸酯（Toluene Diisocyanate，简称TDI）是一种重要的有机化工原料，以下是对其详细描述：

一、基本信息

1. 化学式与分子量

   • 化学式：C₉H₆N₂O₂
   • 分子量：174.15 g/mol。

2. CAS号与异构体

   • 主CAS号：584-84-9（工业品为2,4-TDI和2,6-TDI的混合物）。
   • 异构体：共有6种同分异构体，其中2,4-TDI和2,6-TDI最为常见，工业规格包括TDI-65（含2,4-TDI 65%）、TDI-80（含2,4-TDI 80%）、TDI-100（纯2,4-TDI）。

3. 外观与性状

   • 无色至浅黄色液体，具有强烈刺激性气味，遇光或空气易逐渐变黄。

二、物理性质

1. 密度与状态

   • 密度：约1.22 g/cm³（25℃）。
   • 熔点：
     13.2℃（TDI-65）至19.5-21.5℃（TDI-100）。
   • 沸点：248.4~251℃（常压）。

2. 溶解性与蒸气压

   • 溶于乙醚、丙酮、苯等有机溶剂，不溶于水。
   • 蒸气压较低（25℃时约0.0±0.5 mmHg），蒸发量可忽略不计。

三、化学性质

1. 反应特性

   • 易与含活性氢的化合物（如二元醇、水、胺类）反应，生成聚氨酯或聚脲。
   • 与水反应生成二氧化碳，是聚氨酯泡沫制备的关键反应。

2. 稳定性与分解

   • 常温下稳定，但遇明火、高热或氧化剂可能燃烧甚至爆炸。
   • 高温分解（如350℃）产生氰化物和氮氧化物等有毒气体。

四、应用场景

1. 聚氨酯材料

   • 作为核心原料用于生产聚氨酯泡沫（如家具、汽车座椅）、涂料、胶黏剂、密封剂等。
   • 与聚醚多元醇反应生成软质泡沫，与聚酯多元醇反应生成硬质泡沫。

2. 其他领域

   • 皮革涂层：提升耐磨性和耐候性。
   • 弹性纤维：用于衣物、鞋底等。
   • 建筑保温：硬质聚氨酯板材用于隔热材料。

五、安全性与风险

1. 健康危害

   • 高毒性：吸入或皮肤接触可引起呼吸道刺激、哮喘、肺水肿，长期暴露可能致癌（国际癌症研究机构2B类致癌物）。
   • 职业暴露限值：美国OSHA规定为0.02 ppm（0.14 mg/m³）。

2. 防护与储存

   • 需密封存储于阴凉干燥处，远离火源、氧化剂及潮湿环境。
   • 操作时应穿戴防毒面具、手套等防护装备。

六、环境影响

1. 具有一定的生物降解性，但需避免泄漏至土壤或水体。
2. 生产过程中需遵循环保法规，防止污染扩散。

总的来说，TDI是一种高反应性、广泛应用的化工原料，但其毒性和环境风险需通过严格管理和技术手段控制。更多技术细节可参考安全数据表（MSDS）或专业化工数据库。