第094篇｜六亞甲基二異氰酸酯
第094篇｜六亞甲基二異氰酸酯
HDI
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一句話定義
六亞甲基二異氰酸酯（Hexamethylene Diisocyanate, HDI）是一種脂肪族二異氰酸酯（Aliphatic Diisocyanate），具有兩個異氰酸酯基（–NCO），以優異的耐候性、耐黃變性、耐紫外線性能聞名，是高階塗料、光學材料、電子材料、汽車塗裝與高性能聚氨酯系統的重要原料。
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為什麼重要
如果說：
MDI
代表力量。
⸻
TDI
代表速度。
⸻
那麼：
HDI
代表的是：
時間。
⸻
因為HDI最大的價值。
⸻
不是初期強度。
⸻
而是十年後。
⸻
依然保持性能。
⸻
依然維持顏色。
⸻
依然抵抗紫外線。
⸻
因此在：
• 車用塗料
• 戶外塗料
• 光學材料
• 電子材料
領域。
⸻
HDI幾乎是標準答案。
⸻
基本原理
HDI屬於：
Aliphatic Diisocyanate
脂肪族二異氰酸酯。
⸻
結構如下：
OCN-(CH_2)_6-NCO
⸻
含有：
兩個NCO官能基。
⸻
以及：
六個碳原子組成的脂肪鏈。
⸻
因此得名：
Hexamethylene Diisocyanate。
⸻
HDI名稱來源
Hexa
↓
六。
⸻
Methylene
↓
亞甲基。
⸻
Diisocyanate
↓
二異氰酸酯。
⸻
因此形成：
HDI。
⸻
HDI最大的特色
HDI最重要優勢：
不黃變。
⸻
原因在於：
不含苯環。
⸻
沒有芳香族結構。
⸻
因此：
紫外線照射後。
⸻
不容易產生光氧化反應。
⸻
為什麼MDI會黃變？
MDI結構含有：
苯環。
⸻
受UV照射後。
⸻
容易形成：
自由基。
⸻
進一步造成：
黃變。
⸻
HDI則沒有這個問題。
⸻
HDI與耐候性
耐候性（Weather Resistance）。
⸻
是HDI最重要優勢。
⸻
長時間暴露於：
• 陽光
• 雨水
• 濕氣
• 氧氣
環境中。
⸻
仍能保持性能。
⸻
因此廣泛應用於：
戶外材料。
⸻
HDI與耐UV性能
HDI系統通常具有：
優異抗紫外線能力。
⸻
因此：
Gloss Retention
保光性。
⸻
Color Retention
保色性。
⸻
均優於芳香族系統。
⸻
HDI與反應性
相較於：
MDI
與
TDI。
⸻
HDI反應速度較慢。
⸻
原因：
脂肪族結構電子效應較弱。
⸻
因此：
NCO活性較低。
⸻
HDI與加工性
反應速度較慢。
⸻
帶來另一個優勢：
Pot Life較長。
⸻
加工窗口較大。
⸻
因此有利於：
雙液型系統。
⸻
HDI與機械性能
HDI形成的PU。
⸻
通常具有：
• 良好柔韌性
• 良好耐衝擊性
• 良好耐候性
⸻
但：
強度通常低於MDI系統。
⸻
HDI與交聯結構
工業上很少直接使用HDI單體。
⸻
更多採用：
HDI衍生物。
⸻
例如：
HDI Trimer
異氰脲酸酯型。
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HDI Biuret
縮二脲型。
⸻
HDI Uretdione
脲二酮型。
⸻
提高：
交聯能力。
⸻
HDI Trimer
目前最常見。
⸻
結構中具有：
三個以上NCO。
⸻
因此：
交聯密度高。
⸻
耐化學性佳。
⸻
塗料產業使用最廣。
⸻
HDI Biuret
具有：
高柔韌性。
⸻
高耐候性。
⸻
適用於：
汽車塗料。
⸻
工業塗層。
⸻
HDI與NCO含量
常見產品：
類型 NCO含量
HDI Monomer 約50%
HDI Trimer 21–24%
HDI Biuret 20–23%
⸻
單體NCO含量高。
⸻
但實際應用通常為衍生物。
⸻
重要數據或表格
常見異氰酸酯比較
項目 HDI MDI TDI IPDI
耐黃變 ★★★★★ ★☆☆☆☆ ★☆☆☆☆ ★★★★★
耐候性 ★★★★★ ★★☆☆☆ ★☆☆☆☆ ★★★★★
強度 ★★★☆☆ ★★★★★ ★★★★☆ ★★★☆☆
反應性 ★★★☆☆ ★★★★★ ★★★★★ ★★☆☆☆
⸻
HDI主要性能
性能 表現
耐候性 ★★★★★
耐UV性 ★★★★★
耐黃變 ★★★★★
耐化學性 ★★★★☆
強度 ★★★☆☆
成本 ★★☆☆☆
⸻
HDI與汽車塗料
汽車透明漆。
⸻
全球最重要的異氰酸酯之一。
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就是：
HDI Trimer。
⸻
原因：
• 不黃變
• 高保光性
• 高耐候性
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HDI與電子材料
LED封裝。
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顯示器材料。
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光學膠。
⸻
均可能採用：
HDI系統。
⸻
避免黃變問題。
⸻
HDI與光學材料
光學材料最怕：
顏色改變。
⸻
因此芳香族系統通常不適合。
⸻
HDI則具明顯優勢。
⸻
HDI與PU接著劑
高耐候接著劑中。
⸻
常加入：
HDI硬化劑。
⸻
提高：
• 戶外耐久性
• 抗UV能力
⸻
與接著工程的關係
HDI直接影響：
Weather Resistance
耐候性。
⸻
UV Resistance
抗紫外線能力。
⸻
Yellowing Resistance
抗黃變性。
⸻
Durability
耐久性。
⸻
Chemical Resistance
耐化學性。
⸻
Outdoor Performance
戶外性能。
⸻
因此是高耐候PU系統的重要原料。
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車用案例
汽車透明漆。
⸻
通常採用：
HDI Trimer。
⸻
維持長期外觀品質。
⸻
光學案例
透明光學膠。
⸻
要求：
不黃變。
⸻
因此HDI是常見選擇。
⸻
電子案例
LED封裝材料。
⸻
需長期接受光照。
⸻
HDI系統可提高壽命。
⸻
常見應用
Automotive Coating
汽車塗料。
⸻
Industrial Coating
工業塗料。
⸻
Optical Adhesive
光學膠。
⸻
Electronic Materials
電子材料。
⸻
Outdoor PU Systems
戶外聚氨酯系統。
⸻
High Weatherability Adhesive
高耐候接著劑。
⸻
相關名詞
• Isocyanate（異氰酸酯）
• MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）
• TDI（甲苯二異氰酸酯）
• IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）
• Aliphatic Isocyanate（脂肪族異氰酸酯）
• NCO Content（NCO含量）
• Weather Resistance（耐候性）
• UV Resistance（抗紫外線）
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FAQ
Q1：HDI最大的優勢是什麼？
耐候性與耐黃變性。
⸻
Q2：HDI比MDI強嗎？
機械強度通常低於MDI。
但耐候性遠高於MDI。
⸻
Q3：為什麼汽車透明漆喜歡用HDI？
因為長期曝曬後仍能保持透明與光澤。
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APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，HDI是所有異氰酸酯中最具戶外應用價值的原料之一。
當產品需求從「接得住」提升到「十年後還接得住」，HDI的重要性便開始顯現。
尤其在車用、光學、電子與高耐候接著系統中，HDI所帶來的抗黃變與耐候優勢，往往是其他異氰酸酯難以取代的。
在PU世界裡，MDI追求力量，TDI追求速度，而HDI追求的是時間。
⸻
延伸閱讀
• Isocyanate（異氰酸酯）
• MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）
• TDI（甲苯二異氰酸酯）
• IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）
• Aliphatic Isocyanate（脂肪族異氰酸酯）
• NCO Content（NCO含量）
• Weather Resistance（耐候性）
• UV Resistance（抗紫外線）
⸻
參考文獻
1. Oertel, G. Polyurethane Handbook.
2. Randall, D. & Lee, S. The Polyurethanes Book.
3. Saunders, J.H. & Frisch, K.C. Polyurethanes: Chemistry and Technology.
4. Journal of Coatings Technology.
5. Progress in Organic Coatings.
6. Polymer.
7. Progress in Polymer Science.
8. Reactive and Functional Polymers.
HDI
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一句話定義
六亞甲基二異氰酸酯（Hexamethylene Diisocyanate, HDI）是一種脂肪族二異氰酸酯（Aliphatic Diisocyanate），具有兩個異氰酸酯基（–NCO），以優異的耐候性、耐黃變性、耐紫外線性能聞名，是高階塗料、光學材料、電子材料、汽車塗裝與高性能聚氨酯系統的重要原料。
⸻
為什麼重要
如果說：
MDI
代表力量。
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TDI
代表速度。
⸻
那麼：
HDI
代表的是：
時間。
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因為HDI最大的價值。
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不是初期強度。
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而是十年後。
⸻
依然保持性能。
⸻
依然維持顏色。
⸻
依然抵抗紫外線。
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因此在：
• 車用塗料
• 戶外塗料
• 光學材料
• 電子材料
領域。
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HDI幾乎是標準答案。
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基本原理
HDI屬於：
Aliphatic Diisocyanate
脂肪族二異氰酸酯。
⸻
結構如下：
OCN-(CH_2)_6-NCO
⸻
含有：
兩個NCO官能基。
⸻
以及：
六個碳原子組成的脂肪鏈。
⸻
因此得名：
Hexamethylene Diisocyanate。
⸻
HDI名稱來源
Hexa
↓
六。
⸻
Methylene
↓
亞甲基。
⸻
Diisocyanate
↓
二異氰酸酯。
⸻
因此形成：
HDI。
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HDI最大的特色
HDI最重要優勢：
不黃變。
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原因在於：
不含苯環。
⸻
沒有芳香族結構。
⸻
因此：
紫外線照射後。
⸻
不容易產生光氧化反應。
⸻
為什麼MDI會黃變？
MDI結構含有：
苯環。
⸻
受UV照射後。
⸻
容易形成：
自由基。
⸻
進一步造成：
黃變。
⸻
HDI則沒有這個問題。
⸻
HDI與耐候性
耐候性（Weather Resistance）。
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是HDI最重要優勢。
⸻
長時間暴露於：
• 陽光
• 雨水
• 濕氣
• 氧氣
環境中。
⸻
仍能保持性能。
⸻
因此廣泛應用於：
戶外材料。
⸻
HDI與耐UV性能
HDI系統通常具有：
優異抗紫外線能力。
⸻
因此：
Gloss Retention
保光性。
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Color Retention
保色性。
⸻
均優於芳香族系統。
⸻
HDI與反應性
相較於：
MDI
與
TDI。
⸻
HDI反應速度較慢。
⸻
原因：
脂肪族結構電子效應較弱。
⸻
因此：
NCO活性較低。
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HDI與加工性
反應速度較慢。
⸻
帶來另一個優勢：
Pot Life較長。
⸻
加工窗口較大。
⸻
因此有利於：
雙液型系統。
⸻
HDI與機械性能
HDI形成的PU。
⸻
通常具有：
• 良好柔韌性
• 良好耐衝擊性
• 良好耐候性
⸻
但：
強度通常低於MDI系統。
⸻
HDI與交聯結構
工業上很少直接使用HDI單體。
⸻
更多採用：
HDI衍生物。
⸻
例如：
HDI Trimer
異氰脲酸酯型。
⸻
HDI Biuret
縮二脲型。
⸻
HDI Uretdione
脲二酮型。
⸻
提高：
交聯能力。
⸻
HDI Trimer
目前最常見。
⸻
結構中具有：
三個以上NCO。
⸻
因此：
交聯密度高。
⸻
耐化學性佳。
⸻
塗料產業使用最廣。
⸻
HDI Biuret
具有：
高柔韌性。
⸻
高耐候性。
⸻
適用於：
汽車塗料。
⸻
工業塗層。
⸻
HDI與NCO含量
常見產品：
類型 NCO含量
HDI Monomer 約50%
HDI Trimer 21–24%
HDI Biuret 20–23%
⸻
單體NCO含量高。
⸻
但實際應用通常為衍生物。
⸻
重要數據或表格
常見異氰酸酯比較
項目 HDI MDI TDI IPDI
耐黃變 ★★★★★ ★☆☆☆☆ ★☆☆☆☆ ★★★★★
耐候性 ★★★★★ ★★☆☆☆ ★☆☆☆☆ ★★★★★
強度 ★★★☆☆ ★★★★★ ★★★★☆ ★★★☆☆
反應性 ★★★☆☆ ★★★★★ ★★★★★ ★★☆☆☆
⸻
HDI主要性能
性能 表現
耐候性 ★★★★★
耐UV性 ★★★★★
耐黃變 ★★★★★
耐化學性 ★★★★☆
強度 ★★★☆☆
成本 ★★☆☆☆
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HDI與汽車塗料
汽車透明漆。
⸻
全球最重要的異氰酸酯之一。
⸻
就是：
HDI Trimer。
⸻
原因：
• 不黃變
• 高保光性
• 高耐候性
⸻
HDI與電子材料
LED封裝。
⸻
顯示器材料。
⸻
光學膠。
⸻
均可能採用：
HDI系統。
⸻
避免黃變問題。
⸻
HDI與光學材料
光學材料最怕：
顏色改變。
⸻
因此芳香族系統通常不適合。
⸻
HDI則具明顯優勢。
⸻
HDI與PU接著劑
高耐候接著劑中。
⸻
常加入：
HDI硬化劑。
⸻
提高：
• 戶外耐久性
• 抗UV能力
⸻
與接著工程的關係
HDI直接影響：
Weather Resistance
耐候性。
⸻
UV Resistance
抗紫外線能力。
⸻
Yellowing Resistance
抗黃變性。
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Durability
耐久性。
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Chemical Resistance
耐化學性。
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Outdoor Performance
戶外性能。
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因此是高耐候PU系統的重要原料。
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車用案例
汽車透明漆。
⸻
通常採用：
HDI Trimer。
⸻
維持長期外觀品質。
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光學案例
透明光學膠。
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要求：
不黃變。
⸻
因此HDI是常見選擇。
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電子案例
LED封裝材料。
⸻
需長期接受光照。
⸻
HDI系統可提高壽命。
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常見應用
Automotive Coating
汽車塗料。
⸻
Industrial Coating
工業塗料。
⸻
Optical Adhesive
光學膠。
⸻
Electronic Materials
電子材料。
⸻
Outdoor PU Systems
戶外聚氨酯系統。
⸻
High Weatherability Adhesive
高耐候接著劑。
⸻
相關名詞
• Isocyanate（異氰酸酯）
• MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）
• TDI（甲苯二異氰酸酯）
• IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）
• Aliphatic Isocyanate（脂肪族異氰酸酯）
• NCO Content（NCO含量）
• Weather Resistance（耐候性）
• UV Resistance（抗紫外線）
⸻
FAQ
Q1：HDI最大的優勢是什麼？
耐候性與耐黃變性。
⸻
Q2：HDI比MDI強嗎？
機械強度通常低於MDI。
但耐候性遠高於MDI。
⸻
Q3：為什麼汽車透明漆喜歡用HDI？
因為長期曝曬後仍能保持透明與光澤。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，HDI是所有異氰酸酯中最具戶外應用價值的原料之一。
當產品需求從「接得住」提升到「十年後還接得住」，HDI的重要性便開始顯現。
尤其在車用、光學、電子與高耐候接著系統中，HDI所帶來的抗黃變與耐候優勢，往往是其他異氰酸酯難以取代的。
在PU世界裡，MDI追求力量，TDI追求速度，而HDI追求的是時間。
⸻
延伸閱讀
• Isocyanate（異氰酸酯）
• MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）
• TDI（甲苯二異氰酸酯）
• IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）
• Aliphatic Isocyanate（脂肪族異氰酸酯）
• NCO Content（NCO含量）
• Weather Resistance（耐候性）
• UV Resistance（抗紫外線）
⸻
參考文獻
1. Oertel, G. Polyurethane Handbook.
2. Randall, D. & Lee, S. The Polyurethanes Book.
3. Saunders, J.H. & Frisch, K.C. Polyurethanes: Chemistry and Technology.
4. Journal of Coatings Technology.
5. Progress in Organic Coatings.
6. Polymer.
7. Progress in Polymer Science.
8. Reactive and Functional Polymers.
