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Toluoldiisocyanate werden in erster Linie zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen für Möbel, Bettwaren, Auto- und Flugzeugsitze verwendet. Weitere kleinere Verwendungszwecke sind Polyurethanelastomere (für Stoßfängerabdeckungen, Industriewalzen, Sportsohlen und -stiefel sowie mechanische Güter) und Beschichtungen (für die Autoreparaturlackierung, Holzoberflächen und Hochleistungskorrosionsschutzbeschichtungen) (ICIS 2009). Polyurethanhartschaum auf Toluoldiisocyanatbasis wird in Haushaltskühlschränken und für die Ummantelung von Wohngebäuden oder gewerblichen Dächern in Form von Platten oder Laminaten verwendet (IARC 1986). Pour-inplace- oder Spray-in-Hartschaum wird zur Isolierung von Lkw-Anhängern, Eisenbahnwaggons und Frachtcontainern verwendet. Polyurethanmodifizierte Alkydharze enthalten etwa 6 bis 7 % Isocyanat, meist Toluoldiisocyanate, und werden als Beschichtungsmaterialien wie Fußbodenbeläge, Holzbeschichtungen und Farben verwendet. Feuchtigkeitshärtende Beschichtungen werden als Holz- und Betondichtungen und Bodenbeschichtungen verwendet. Flugzeug-, Lkw- und Pkw-Lacke bestehen häufig aus Toluoldiisocyanat-Prepolymersystemen. Gießbare Urethanelastomere werden in Anwendungen eingesetzt, die Festigkeit, Flexibilität und Stoßdämpfung erfordern, und sind beständig gegen Öl, Lösungsmittel und ultraviolette Strahlung. Sie werden in Kleb- und Dichtungsmassen sowie in Automobilteilen, Schuhsohlen, Rollschuhrädern, Teichfolien und Blutbeuteln verwendet. Sie werden auch auf Ölfeldern und in Bergwerken eingesetzt. Bestimmte Elastomerprodukte werden aus dem reinen 2,4-Isomer und nicht aus dem 80 : 20-Gemisch hergestellt.