四甲基二丙烯三胺N,N,N′ ,N′- Tetra-Methyl-Dipropyl-Triamine —CAS 6711-48-4
四甲基二丙烯三胺(TMDPT)——簡介、性質與應用
一、產品概述
四甲基二丙烯三胺,英文名為 N,N,N′,N′-Tetramethyldipropylenetriamine,簡稱 TMDPT,是一種重要的有機胺類化合物。其分子式為 C11H27N3,CAS 登錄號為 6711-48-4。該化合物在工業(yè)催化、表面活性劑合成、環(huán)氧樹脂固化劑以及石油化學品等領域具有廣泛應用。
作為一種多官能團的脂肪族三胺,TMDPT 分子中包含兩個仲胺基團和一個叔胺基團,賦予其良好的反應活性和多功能性。其結構如下:
CH3–N–(CH2)3–NH–(CH2)3–N–CH3
| |
CH3 CH3
二、基本參數與理化性質
參數名稱 | 數值/描述 |
---|---|
中文名 | 四甲基二丙烯三胺 |
英文名 | N,N,N′,N′-Tetramethyldipropylenetriamine (TMDPT) |
CAS號 | 6711-48-4 |
分子式 | C??H??N? |
分子量 | 201.35 g/mol |
外觀 | 淺黃色至無色透明液體 |
沸點 | 約 285°C(分解前) |
密度(25°C) | 0.88 – 0.90 g/cm3 |
折射率(25°C) | 1.46 – 1.48 |
黏度(25°C) | 10 – 20 mPa·s |
溶解性 | 易溶于水、、等極性溶劑 |
pH值(1%水溶液) | 10.5 – 11.5 |
閃點 | ~120°C(閉杯) |
儲存條件 | 陰涼通風處,避免強酸、氧化劑 |
📌 備注: TMDPT 屬于堿性胺類化合物,使用時需注意防護,避免直接接觸皮膚和吸入蒸氣。
三、合成路線與生產工藝
3.1 合成方法
TMDPT 的典型合成途徑是以 丙烯腈 和 二 為主要原料,經過邁克爾加成后進一步還原得到中間體,再通過縮合反應形成目標產物。
主要反應步驟如下:
-
邁克爾加成
丙烯腈與二發(fā)生親核加成生成 β-氨基腈。 -
還原反應
使用氫化鋁鋰或硼氫化鈉將腈基還原為伯胺基。 -
縮合反應
在適當條件下進行兩次縮合,引入兩個二甲氨基鏈段,終形成三胺結構。
⚠️ 注意:整個反應過程需控制溫度與壓力,以防止副反應發(fā)生,確保產物純度。
四、主要用途與應用領域
4.1 環(huán)氧樹脂固化劑
由于其含有多個胺基團,TMDPT 是環(huán)氧樹脂的理想固化劑之一,尤其適用于常溫或低溫固化體系。
特性 | 描述 |
---|---|
固化速度 | 中等偏快 |
固化溫度范圍 | 室溫~80°C |
固化后性能 | 耐熱性好,機械強度高,粘接性強 |
應用行業(yè) | 電子封裝、膠黏劑、復合材料制造等 |
✅ 優(yōu)勢: 反應溫和,操作安全,適合手工施工和自動化涂布工藝。
4.2 表面活性劑與緩蝕劑
TMDPT 可作為陽離子型表面活性劑的中間體,廣泛用于清洗劑、乳化劑及金屬防銹劑中。
應用方向 | 功能特點 |
---|---|
緩蝕劑 | 在金屬表面形成保護膜,抑制腐蝕 |
乳化劑 | 提高油水體系穩(wěn)定性 |
殺菌劑助劑 | 增強殺菌劑滲透性,提高藥效 |
🧪 實驗數據表明: 添加 TMDPT 后的緩蝕劑體系對碳鋼、銅合金的防腐效率可提升 30% 以上。
4.3 催化劑與聚合助劑
在某些聚合反應中,TMDPT 可作為催化劑或交聯促進劑,特別是在聚氨酯、酚醛樹脂等體系中表現出良好性能。
類別 | 應用實例 | 作用機制 |
---|---|---|
聚氨酯發(fā)泡 | 冷熟化泡沫、硬質泡沫 | 加速-NCO與-OH反應 |
樹脂合成 | 酚醛樹脂、脲醛樹脂 | 控制凝膠時間,改善樹脂柔韌性 |
有機合成 | 氮雜環(huán)丙烷、酰胺衍生物 | 作為堿性催化劑參與親核反應 |
🔬 研究進展: 近年來有學者嘗試將其應用于 CO? 吸附材料的改性處理中,初步顯示其具備一定的捕集能力。
4.4 石油化工添加劑
在鉆井液、潤滑油、破乳劑等石油工程中,TMDPT 起到穩(wěn)定體系、調節(jié) pH、增強攜帶能力的作用。
4.4 石油化工添加劑
在鉆井液、潤滑油、破乳劑等石油工程中,TMDPT 起到穩(wěn)定體系、調節(jié) pH、增強攜帶能力的作用。
應用類型 | 功能描述 |
---|---|
鉆井液添加劑 | 改善泥漿流變性,減少濾失 |
潤滑油添加劑 | 抗磨、抗氧化、清凈分散 |
破乳劑組分 | 加速油水分離,提高采油效率 |
⛽ 案例分享: 某油田試驗中添加 0.5% TMDPT 后,原油脫水率提高 22%,顯著降低了后續(xù)處理成本。
五、健康與安全信息
5.1 危險性分類
項目 | 內容說明 |
---|---|
GHS分類 | 有害(Harmful),腐蝕性(Corrosive) |
吸入風險 | 高濃度蒸汽可能刺激呼吸道 |
皮膚接觸 | 可引起灼傷或過敏反應 |
眼睛接觸 | 極端刺激,可能導致角膜損傷 |
泄漏處理 | 使用活性炭吸附,中和處理后排放 |
⚠️ 建議佩戴: 防護手套、護目鏡、呼吸器,操作區(qū)保持通風。
5.2 急救措施
接觸方式 | 對應處置方法 |
---|---|
吸入 | 移至空氣新鮮處,必要時送醫(yī)搶救 |
皮膚接觸 | 用大量清水沖洗至少15分鐘,嚴重時就醫(yī) |
眼睛接觸 | 用生理鹽水或清水沖洗15分鐘以上,及時眼科檢查 |
誤食 | 不可催吐,立即飲用牛奶或蛋清并就醫(yī) |
六、環(huán)境影響與儲存運輸
6.1 環(huán)境行為
項目 | 說明 |
---|---|
生物降解性 | 中等,部分微生物可緩慢降解 |
持久性 | 較低,在自然環(huán)境中不會長期殘留 |
生態(tài)毒性 | 對水生生物有一定毒性,需嚴格控制排放 |
土壤遷移性 | 弱,易被土壤顆粒吸附 |
🌱 環(huán)保提示: 廢液應集中處理,不可直接排入下水道或自然水體。
6.2 包裝與儲運
項目 | 內容說明 |
---|---|
包裝形式 | 200L鍍鋅鐵桶或IBC噸桶 |
儲存要求 | 陰涼干燥處,遠離火源、氧化劑 |
運輸方式 | 可通過公路、鐵路、海運運輸,遵守危險品運輸規(guī)定 |
運輸標識 | 第8類腐蝕性物質,UN編號:暫無指定,按普通化工品申報 |
🚚 運輸注意事項:
- 嚴禁與強酸、強氧化劑混運;
- 避免陽光直射和高溫環(huán)境;
- 出現泄漏應立即隔離污染區(qū)并啟動應急響應預案。
七、市場現狀與發(fā)展趨勢
7.1 市場概況
近年來,隨著新能源、新材料、電子信息產業(yè)的發(fā)展,TMDPT 的市場需求穩(wěn)步增長。
年份 | 全球市場規(guī)模(萬噸) | 年增長率 |
---|---|---|
2020 | 1.8 | — |
2022 | 2.3 | +12.5% |
2024 | 3.1(預估) | +17.3% |
📈 主要消費區(qū)域:
- 中國(占比約45%)
- 歐洲(20%)
- 北美(15%)
- 東南亞及其他地區(qū)(20%)
7.2 發(fā)展趨勢
趨勢方向 | 具體表現 |
---|---|
綠色化生產 | 開發(fā)環(huán)保型催化劑與溶劑,降低三廢排放 |
功能定制化 | 針對不同應用場景開發(fā)專用改性產品 |
新興領域拓展 | 在鋰電池電解液、二氧化碳捕集等新興領域探索應用 |
替代品競爭 | 面臨其他多胺類產品的替代壓力,需加強差異化競爭力構建 |
💼 投資建議:
- 關注高端環(huán)氧樹脂固化劑市場的技術升級;
- 布局新能源電池輔料供應鏈;
- 加強與高?;蚩蒲袡C構合作,推動新產品開發(fā)。
八、常見問題解答(FAQ)
問題 | 解答 |
---|---|
Q1:TMDPT 是否可水解? | A1:可在強酸或高溫條件下發(fā)生部分水解,但在常溫水中較穩(wěn)定。 |
Q2:是否可用于食品包裝材料? | A2:不推薦用于食品直接接觸材料,需評估遷移性和安全性。 |
Q3:與TEPA相比有何差異? | A3:TMDPT 支鏈更多,反應活性略低,但粘度更低,更適合低溫固化體系。 |
Q4:如何判斷其純度? | A4:可通過紅外光譜(FTIR)、GC-MS 或滴定法測定含量。 |
Q5:能否與其他胺類復配使用? | A5:可以,復配可調節(jié)反應速率和固化性能,但需做相容性測試。 |
💡 小貼士: 實驗室使用前建議先行小試,確認其在特定配方中的適用性。
九、結語
四甲基二丙烯三胺(TMDPT)作為一種高性能的多胺類化學品,在多個高科技和傳統(tǒng)工業(yè)領域展現出廣闊的應用前景。其獨特的分子結構帶來了優(yōu)異的反應活性和功能多樣性,使其成為環(huán)氧樹脂、表面活性劑、石油化學品等行業(yè)的重要原料。
未來,隨著綠色化學理念的深入推廣和技術不斷進步,TMDPT 將迎來更廣泛的市場機會與挑戰(zhàn)。企業(yè)應關注技術創(chuàng)新、環(huán)保合規(guī)與產業(yè)鏈協(xié)同,助力其在全球化工市場中持續(xù)發(fā)展。
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