二丙烯三胺Dipropylenetriamines 56-18-8
二丙烯三胺(Dipropylenetriamines)
🧪 化學物質名稱:二丙烯三胺
CAS編號:56-18-8
別名:二亞丙基三胺、N-(2-氨乙基)乙二胺、DPTA、DAPTA
分子式:C?H??N?
外觀:無色至淡黃色透明液體,具有輕微氨味
目錄
簡介
二丙烯三胺(Dipropylenetriamines),簡稱 DPTA,是一種多官能團的有機化合物,廣泛應用于化工、石油、涂料、電力等多個工業領域。其獨特的分子結構使其在金屬螯合、緩蝕、乳化等方面表現優異。
由于其良好的反應活性和廣泛的用途,二丙烯三胺已成為合成多種精細化學品的重要中間體。尤其在水處理、油品添加劑、環氧樹脂固化劑等方向,有著不可替代的地位。
基本參數
參數項 | 數值/描述 |
---|---|
中文名稱 | 二丙烯三胺 |
英文名稱 | Dipropylenetriamine |
CAS號 | 56-18-8 |
分子式 | C?H??N? |
分子量 | 145.24 g/mol |
外觀 | 無色至淡黃色透明液體 |
沸點 | ~217°C(常壓) |
密度 | 0.92–0.95 g/cm3(20°C) |
pH值(1%水溶液) | 11.5–12.5 |
閃點 | 約 75°C |
溶解性 | 易溶于水、醇類,微溶于脂肪烴 |
粘度(20°C) | 15–30 mPa·s |
蒸汽壓(20°C) | < 0.1 mmHg |
可燃性 | 易燃 |
自燃溫度 | > 300°C |
📌 小提示:該物質呈堿性,使用時應注意防護措施,避免接觸皮膚和眼睛。
化學結構與性質
化學結構
二丙烯三胺分子中含有三個氨基(NH?)和兩個亞乙基鏈(–CH?CH?–),其核心結構可表示為:
NH?–CH?–CH?–NH–CH?–CH?–NH?
這種線型多胺結構賦予其良好的配位能力和反應活性。
🧠 結構特點:
- 含有多個-NH?基團,具備強堿性和高反應活性;
- 分子中存在仲胺和伯胺,易于參與縮聚、加成、絡合等反應;
- 鏈狀結構增強其溶解性和滲透性。
物理性質
性質 | 描述 |
---|---|
狀態 | 常溫下為液體 |
氣味 | 類似氨的刺激性氣味 |
揮發性 | 較低,在通風良好處操作即可控制揮發 |
熱穩定性 | 在一般工業條件下穩定,高溫下可能發生降解 |
化學性質
反應類型 | 實例 |
---|---|
絡合反應 | 與金屬離子(Fe2?, Cu2?, Zn2?等)形成穩定的配合物 |
縮聚反應 | 與環氧樹脂、異氰酸酯發生交聯反應 |
中和反應 | 可與酸類物質反應生成鹽 |
氧化還原反應 | 具有一定還原性,可用于電鍍液中 |
制備方法
二丙烯三胺的主要工業生產方法是通過乙二胺與丙烯腈的加成—氫化反應路線,具體步驟如下:
工藝流程簡述:
- 加成反應:乙二胺與丙烯腈在催化劑作用下進行邁克爾加成,生成中間產物腈類化合物;
- 氫化反應:將上述腈類加氫還原,得到目標產物——二丙烯三胺;
- 純化處理:通過蒸餾或萃取去除副產物和未反應原料。
🔧 優勢:
- 原料易得;
- 工藝成熟,收率較高;
- 易于實現連續化大規模生產。
🚫 局限:
- 反應過程中需嚴格控制溫度與壓力;
- 會產生一定量的副產物,需要分離提純。
應用領域
1️⃣ 水處理行業
作為高效的多胺型螯合劑,用于去除水中鈣鎂離子,防止結垢;同時也是優良的緩蝕劑,適用于鍋爐水、冷卻塔等系統。
✅ 推薦用途:
- 鍋爐水緩蝕劑;
- 反滲透膜清洗劑;
- 殺菌滅藻助劑。
2️⃣ 石油與天然氣工業
在鉆井液、完井液中作為粘土穩定劑與腐蝕抑制劑,提高鉆井效率并延長設備壽命。
應用場景 | 功能說明 |
---|---|
鉆井液體系 | 抑制頁巖膨脹,穩定井壁 |
油田注水 | 防止管道內金屬腐蝕 |
油品添加劑 | 改善燃料潤滑性能 |
3️⃣ 環氧樹脂固化劑
作為多功能胺類固化劑,與環氧樹脂反應后形成三維網絡結構,提高材料強度和耐熱性。
🎯 特點:
- 固化速度快;
- 成品韌性好;
- 兼具柔性和剛性。
常見應用包括:
- 固化速度快;
- 成品韌性好;
- 兼具柔性和剛性。
常見應用包括:
- 復合材料;
- 涂料;
- 粘合劑;
- 電子封裝材料。
4️⃣ 表面活性劑與乳化劑
在洗滌劑、化妝品行業中,作為輔助乳化劑或調理劑使用,提升產品的穩定性與使用感。
應用產品 | 功能 |
---|---|
洗發水 | 改善毛發表面靜電 |
乳液類護膚品 | 提高乳化穩定性 |
工業清潔劑 | 增強去污能力 |
5️⃣ 電鍍與金屬加工液
用于電鍍液中作為絡合劑與緩沖劑,改善金屬沉積均勻性與表面質量。
📊 效果對比表:
添加前 | 添加后 |
---|---|
沉積不均 | 沉積致密、均勻 |
電流效率低 | 電流效率提升約15%-20% |
容易析出金屬鹽 | 明顯減少沉淀現象 |
安全與環保
安全信息(GHS分類)
危險類別 | 標識 |
---|---|
皮膚腐蝕/刺激 | ☠️ H314 |
眼睛嚴重損傷/刺激 | ☠️ H318 |
吸入危害 | ⚠️ H335 |
環境危害 | ⚠️ H412(對水生生物有害) |
🛠️ 使用建議:
- 戴防毒面具、護目鏡和防護手套;
- 在通風良好的環境中操作;
- 避免與氧化劑、酸類共存。
環保要求
盡管DPTA本身毒性較低,但大量排放可能對水體造成污染。建議企業建立健全廢水處理系統,并盡量回收利用。
🌍 綠色發展方向:
- 開發低毒或無害替代品;
- 推動閉環生產工藝;
- 提高資源利用率。
儲存與運輸
項目 | 要求 |
---|---|
儲存溫度 | 常溫(< 30°C) |
儲存環境 | 干燥、通風、遠離火源 |
容器材質 | 不銹鋼、聚乙烯容器 |
運輸方式 | 危險化學品專用運輸車 |
包裝規格 | 200L鐵桶、IBC噸桶、槽罐車 |
存放期限 | 一般不超過12個月 |
⚠️ 注意事項:
- 不可與酸類、氧化劑混儲;
- 泄漏時應立即用沙土吸附并中和處理;
- 避免陽光直射和潮濕環境。
市場與行業分析
市場規模(全球視角)
年份 | 全球市場規模(億美元) | 年增長率 |
---|---|---|
2020 | 12.5 | 3.8% |
2022 | 14.1 | 4.2% |
2024(預估) | 16.3 | 4.5% |
📈 增長動力主要來自:
- 新能源汽車電池電解液需求;
- 環保政策推動水處理行業發展;
- 環氧樹脂下游應用拓展。
地區分布
地區 | 市場份額 |
---|---|
亞洲 | 45% |
北美 | 25% |
歐洲 | 20% |
其他 | 10% |
💡 中國市場正在快速擴張,尤其在華東、華南地區形成了較為完整的產業鏈。
相關產品與替代品
名稱 | 分子式 | 主要用途 | 與DPTA對比 |
---|---|---|---|
三乙烯四胺 TETA | C?H??N? | 環氧樹脂固化劑、螯合劑 | 活性更高,但成本略高 |
二乙烯三胺 DETA | C?H??N? | 胺類中間體,緩蝕劑 | 分子量更小,反應更快 |
多乙烯多胺 PEA | (C?H?NH)? | 表面活性劑、染料助劑 | 多功能,適用范圍廣 |
乙二胺 EDA | C?H?N? | 基礎胺類,價格便宜 | 反應活性強但毒性較高 |
🔍 替代選擇建議:
- 對于高附加值產品(如高端涂料),推薦TETA;
- 對于低成本應用場景,DETA更具性價比;
- 若需更強的螯合能力,可考慮PEA系列。
結語
二丙烯三胺作為一種重要的含氮有機化合物,憑借其出色的化學性能和廣泛的應用前景,在現代工業中扮演著不可或缺的角色。無論是作為環氧樹脂固化劑、水處理劑,還是油田化學品添加劑,它都展現出了極高的實用價值和經濟意義。
隨著綠色化學理念的深入推廣和環保法規的日益嚴格,未來二丙烯三胺的發展將更加注重安全性、可持續性以及工藝優化。同時,相關替代品的研發也將為其提供新的發展思路和技術路徑。
🌱 展望未來:在新能源、新材料、生物醫藥等新興領域的帶動下,二丙烯三胺及相關衍生物有望迎來更為廣闊的發展空間。
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