簡介
N-牛脂基-1,3-丙二胺，其英文名稱為 N-Tallowalkyl 1,3-Propanediamines，CAS 登錄號為 61791-55-7，是一種重要的有機胺類化合物。該物質(zhì)廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日化以及石油化學等領(lǐng)域，具有良好的表面活性、緩蝕性、潤滑性和分散性。
作為一類長鏈烷基取代的多胺衍生物，其分子結(jié)構(gòu)中含有的脂肪鏈和氨基官能團賦予了它獨特的化學性質(zhì)與應用潛力。本文將從化學結(jié)構(gòu)、物理化學性質(zhì)、制備方法、應用領(lǐng)域、安全環(huán)保信息、市場現(xiàn)狀等角度，系統(tǒng)全面地介紹這一重要化學品。
化學組成與結(jié)構(gòu)特征
分子式與結(jié)構(gòu)簡式
| 屬性 | 內(nèi)容 |
|---|---|
| 中文名稱 | N-牛脂基-1,3-丙二胺 |
| 英文名稱 | N-Tallowalkyl 1,3-Propanediamines |
| CAS編號 | 61791-55-7 |
| 分子式 | C??H??N?（典型結(jié)構(gòu)） |
| 分子量 | 約298.5 g/mol（根據(jù)牛脂基碳鏈長度略有變化） |
| 結(jié)構(gòu)特征 | 含有C3主鏈的1,3-丙二胺骨架，其中一個氮原子連接牛脂基（主要為C16-C18飽和或不飽和脂肪鏈） |
注意：由于牛脂基本身為混合物（主要由十八烷基、十六烷基組成），因此實際產(chǎn)品通常為多種同系物的混合體，其分子量和具體結(jié)構(gòu)會存在一定范圍的變化。
物理化學性質(zhì)
以下是該化合物在常溫常壓下的一般物理化學參數(shù)：
| 性質(zhì)類別 | 參數(shù)值/描述 |
|---|---|
| 外觀 | 無色至淡黃色粘稠液體或固體（取決于溫度和純度） |
| 氣味 | 輕微胺味 |
| 密度（20°C） | 約0.88–0.92 g/cm3 |
| 熔點 | 20–40°C（視添加劑及結(jié)構(gòu)異構(gòu)體而定） |
| 沸點 | >250°C（分解） |
| pH（1%水溶液） | 9.5–11.5（堿性） |
| 溶解性 | 微溶于水，易溶于、、氯仿等有機溶劑 |
| 表面張力（0.1%溶液） | 約28–32 mN/m |
| HLB值 | 約8–12（適合作為乳化劑或潤濕劑） |
表1：常見物理化學參數(shù)匯總
| 參數(shù) | 數(shù)值范圍 |
|---|---|
| 外觀 | 淡黃至棕紅液體 |
| 固含量 | ≥85% |
| 氮含量 | 約9.0–9.5% |
| 閃點 | >100°C |
| 粘度（25°C） | 500–1500 mPa·s |
制備工藝
N-牛脂基-1,3-丙二胺一般通過以下步驟合成：
反應路徑概述：
- 原料準備：以牛脂酸甲酯為主要原料，經(jīng)還原反應得到牛脂胺。
- 烷基化反應：牛脂胺與1,3-二溴丙烷或類似的鹵代烷進行烷基化反應。
- 胺化處理：引入第二氨基，形成1,3-雙氨基結(jié)構(gòu)。
- 精制提純：通過減壓蒸餾或萃取去除副產(chǎn)物，提高純度。
工藝流程圖示意：
牛脂酸甲酯 → 還原 → 牛脂胺
↓
烷基化 → N-牛脂基-丙烷鹵鹽
↓
胺化 → N-牛脂基-1,3-丙二胺粗品
↓
精制 → 成品（高純度）
應用領(lǐng)域
N-牛脂基-1,3-丙二胺憑借其優(yōu)異的性能，在多個行業(yè)有著廣泛應用，以下為其主要用途分類：
1⃣ 表面活性劑與清潔用品
作為一種兩性離子型表面活性劑前體，該化合物可廣泛用于洗發(fā)水、沐浴露、洗衣液等個人護理與家居清潔產(chǎn)品中，具有良好的泡沫穩(wěn)定性與去污能力。
| 應用場景 | 功能特點 |
|---|---|
| 洗滌劑 | 提升去污力、降低表面張力 |
| 護膚品 | 柔軟肌膚、改善觸感 |
| 香波 | 增加泡沫豐富度與穩(wěn)定性 |
2⃣ 緩蝕劑與金屬處理
在石油開采、冷卻系統(tǒng)、管道防腐等領(lǐng)域，其具有優(yōu)異的金屬緩蝕性能，可有效防止鐵、銅等金屬表面氧化腐蝕。
| 應用場景 | 功能特點 |
|---|---|
| 石油鉆井液 | 防止設(shè)備腐蝕 |
| 冷卻水系統(tǒng) | 減少金屬腐蝕速率 |
| 防銹劑 | 形成保護膜隔離氧氣 |
3⃣ 潤滑油與潤滑添加劑
作為潤滑油中的多功能添加劑，有助于提升潤滑膜強度、抗剪切性及抗氧化性能，適用于齒輪油、液壓油、發(fā)動機油等。
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| 應用場景 | 功能特點 |
|---|---|
| 石油鉆井液 | 防止設(shè)備腐蝕 |
| 冷卻水系統(tǒng) | 減少金屬腐蝕速率 |
| 防銹劑 | 形成保護膜隔離氧氣 |
3⃣ 潤滑油與潤滑添加劑
作為潤滑油中的多功能添加劑，有助于提升潤滑膜強度、抗剪切性及抗氧化性能，適用于齒輪油、液壓油、發(fā)動機油等。
| 類型 | 添加效果 |
|---|---|
| 齒輪油 | 改善承載能力 |
| 液壓油 | 增強抗磨性 |
| 發(fā)動機油 | 降低沉積物生成 |
4⃣ 農(nóng)藥助劑與農(nóng)業(yè)化學品
在農(nóng)藥制劑中，作為分散劑和乳化劑使用，能顯著增強農(nóng)藥活性成分的溶解度與附著性，提高施藥效率。
| 應用類型 | 效果說明 |
|---|---|
| 殺蟲劑 | 提高滲透性與均勻分布 |
| 除草劑 | 增強附著力 |
| 殺菌劑 | 提高生物利用率 |
5⃣ 其他新興應用
近年來，在納米材料制備、污水處理、油田驅(qū)油等領(lǐng)域也展現(xiàn)出潛在價值。
市場與供應情況
全球市場規(guī)模
| 年份 | 全球市場需求量（噸） | 市場規(guī)模（億元） | 主要消費區(qū)域 |
|---|---|---|---|
| 2020 | 約8,500 | 約28 | 亞洲、北美、歐洲 |
| 2022 | 約10,200 | 約34 | 亞洲增速快 |
| 2024（預測） | 約12,000 | 約40 | 新興國家需求上升 |
主要生產(chǎn)廠家
| 國家/地區(qū) | 企業(yè)名稱 | 產(chǎn)能（噸/年） | 特點 |
|---|---|---|---|
| 中國 | 浙江皇馬科技股份有限公司 | 3000 | 國內(nèi)龍頭，出口為主 |
| 美國 | Clariant | 2500 | 高端定制化產(chǎn)品 |
| 德國 | BASF | 2000 | 綠色化學導向 |
| 日本 | Kao Corporation | 1500 | 精細化生產(chǎn)路線 |
安全與法規(guī)標準
安全數(shù)據(jù)表（SDS摘要）
| 項目 | 內(nèi)容 |
|---|---|
| 危險等級 | 第8類腐蝕性物質(zhì)（弱） |
| 接觸途徑 | 吸入、皮膚接觸、誤食 |
| 健康影響 | 有刺激性，長期接觸可能引起皮膚過敏 |
| 急救措施 | 沖洗、通風、就醫(yī) |
| 存儲條件 | 陰涼干燥處，遠離火源與氧化劑 |
| 泄漏處理 | 吸附、收集、中和處理 |
法規(guī)合規(guī)
| 標準組織 | 相關(guān)規(guī)范 |
|---|---|
| REACH（歐盟） | 需注冊備案 |
| GHS | 需標注腐蝕性與健康警示 |
| EPA（美國） | 對環(huán)境暴露有限制 |
| GB/T（中國） | 符合《化工產(chǎn)品安全管理條例》 |
環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展
生態(tài)影響
| 項目 | 描述 |
|---|---|
| 可生物降解性 | 中等偏上 |
| 對水生生物毒性 | 低毒 |
| 土壤遷移性 | 較弱 |
| VOC排放 | 幾乎不含揮發(fā)性有機物 |
可持續(xù)發(fā)展趨勢
隨著“綠色化學”理念深入人心，該類產(chǎn)品正朝著以下方向改進：
使用植物基或可再生原料替代動物油脂
降低合成過程中的能耗與廢棄物排放
開發(fā)更高效的催化劑減少副產(chǎn)物
推動閉環(huán)回收利用體系
總結(jié)
N-牛脂基-1,3-丙二胺（CAS號：61791-55-7）作為一種多功能有機胺化合物，憑借其優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、表面活性與兼容性，廣泛應用于多個工業(yè)與民用領(lǐng)域。無論是作為表面活性劑、緩蝕劑還是潤滑添加劑，其在現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著不可或缺的角色。
未來，隨著環(huán)保政策趨嚴與消費者意識提升，該產(chǎn)品的研發(fā)與使用將更加注重綠色化、高性能化與功能復合化。對于生產(chǎn)企業(yè)而言，抓住技術(shù)升級與市場拓展雙重機遇，將是贏得競爭的關(guān)鍵所在。
如需獲取更多關(guān)于本產(chǎn)品的安全性、檢測方法、儲存運輸建議等內(nèi)容，請參考相關(guān)廠商提供的技術(shù)資料與MSDS文件。