甲苯二异氰酸酯 (TDI) 主要指两种工业上重要的芳香族二异氰酸酯：2,4-TDI 和 2,6-TDI，通常以混合物的形式销售，例如 TDI 80/20 或 65/35。这些异构体的合成方法是将 2,4- 或 2,6- 甲苯二胺进行光气化，然后甲苯硝化并还原为二胺。TDI 是一种透明、无色至淡黄色液体，具有刺激性气味，由于含有两个异氰酸酯基团，因此具有较高的反应活性。
TDI 的历史与聚氨酯化学的发展密切相关。1937 年，Otto Bayer 与 IG Farben 公司的同事合成了第一批聚氨酯；到20世纪50年代初，TDI等异氰酸酯开始商业化，并于1954年推出了由TDI和多元醇制成的软质聚氨酯泡沫。这些创新彻底改变了缓冲、绝缘、涂料、粘合剂和弹性体材料（[ACS出版物][1]，[维基百科][2]）。
TDI在软质泡沫生产、涂料、粘合剂、密封剂和弹性体领域获得了广泛的工业应用。在泡沫制造中，它与多元醇和水的反应性（作为化学发泡剂）可形成低密度开孔结构，用于床垫、家具、汽车座椅和包装。它还用于高性能涂料和模塑弹性体，通过控制交联密度可以生产出具有特定机械和热性能的材料。
随着人们对职业危害认识的提高，TDI成为健康和安全研究的重点。TDI被归类为呼吸致敏剂；接触TDI会导致职业性哮喘、皮炎和其他呼吸系统疾病。2005年至2020年在北美和欧洲开展的工业卫生研究表明，泡沫生产设施中大多数个人空气采样记录的TDI浓度低于5 ppb，但偶尔超过此阈值的暴露量强调了呼吸防护的必要性([ResearchGate][3])。
在消费者安全和环境评估中，已评估了固化软质泡沫中残留TDI的排放和迁移情况。一项重要研究使用排放池和表面迁移测试测量了消费泡沫产品中TDI的排放和迁移。尽管通过溶剂法可检测到可萃取的TDI，但在空气测试或迁移测试中，即使在极低限值（0.002-0.5 ng/g泡沫）下也未检测到TDI，这表明成品中的暴露风险可忽略不计([ResearchGate][4])。
另一项单独的毒理学评估量化了在典型使用场景（例如在床垫上睡觉）中接触软质泡沫中的TDI所带来的健康风险。通过将排放数据与毒理学基准相结合，计算出的安全裕度范围从200（呼吸道）到300万（刺激性），表明暴露水平远低于消费者关注的阈值 ([PubMed][5])。
TDI 因其在泡沫和弹性体生产中的成本效益和多功能性，仍然是聚氨酯行业的基石。监管和安全控制措施不断发展，重点是减少工人接触、确保产品固化以及最大限度地减少最终产品中的残留单体。
参考文献
References
Arnold S M, et al. (2012) Risk assessment for consumer exposure to toluene diisocyanate derived from polyurethane flexible foam Regul Toxicol Pharmacol?64(3)?504-515?DOI:?10.1016/j.yrtph.2012.07.006
Vangronsveld E, Berckmans S, Spence M (2013) Toluene diisocyanate emission to air and migration to a surface from a flexible polyurethane foam Ann Occup Hyg?57(5)?650-661?DOI:?10.1093/annhyg/mes105
Donchenko A, Aubin S, Gagné S, et al. (2020) Development of a method for quantification of toluene diisocyanate and methylenediphenyl diisocyanate migration from polyurethane foam sample surface to artificial sweat by HPLC?UV?MS J Chromatogr B?1142?122027?DOI:?10.1016/j.jchromb.2020.122027
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发现和应用