牛脂胺聚氧乙烯（02）醚：混合长链非离子表活的乳化增效与耐硬水验证

——基于牛脂基（C16-C18）与双环氧乙烷基团的协同效应（CAS 61791-26-2）

牛脂胺聚氧乙烯（02）醚（CAS 61791-26-2，简称TAE-2），作为双环氧乙烷（EO）非离子表面活性剂，通过牛脂胺混合疏水链（C16-C18饱和/不饱和烷基胺）与双EO亲水基协同，在硬水环境与乳化场景中展现明确性能边界。本文基于实验数据与行业标准，客观解析其技术特性。

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一、化学特性与生产控制

1. 分子构成

   • 结构式：$C_{16-18}{H}_{33-37}NH(C{H}_{2}C{H}_{2}O{)}_{2}H$
   • 物理性质：浅黄色蜡状固体（25℃密度 0.98 g/cm³，pH 8.5-9.5，水中溶解度＞70%，需加热至45℃溶解）
   • 活性物含量：99±1%（气相色谱法，ISO 10634）
   • 碘值：35-45 g I₂/100g（韦氏法，ISO 3961）

2. 生产工艺

   • 合成路径：
     → 牛脂胺（C16-C18混合胺）与环氧乙烷加成（摩尔比1:2，碱性催化，130℃/4h，转化率≥95%）
     → 分子蒸馏纯化（游离胺≤0.3%，电位滴定法，GB/T 15045）
   • 质控关键：
     → 环氧乙烷残留 ≤4 ppm（顶空气相色谱法，GB/T 5009.191）
     → 胺价 140-160 mg KOH/g（ISO 2879）

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二、功能验证与数据支撑

1. 乳化与清洁性能

• 矿物油乳化力：1%溶液乳化68#润滑油＞88%（GB/T 6369）
• 硬水耐受性：300 ppm硬度水中去污力保留＞85%（GB/T 13174）

2. 配伍性与稳定性

• 阴离子复配：与AES（1:1）复配无析出（浊度＜20 NTU，ISO 7027）
• 氧化稳定性：60℃/30天过氧化值增幅＜2 mmol/kg（ISO 3960）

3. 工业应用特性

• 金属防锈：0.5%溶液浸泡碳钢片，盐雾试验48h无锈斑（GB/T 10125）
• 纤维润滑：0.3%溶液处理棉纱，断头率降低＞22%（纺织厂实测数据）

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三、典型应用场景

1. 工业润滑

• 金属轧制液：4%复配脂肪酸酯，轧制力降低＞15%（轧机实测数据）
• 切削液：2%复配硼酸酯，极压承载能力＞320 N（四球试验，ASTM D2783）

2. 家居清洁

• 低温洗洁精：10%复配APG（1:1），5℃油脂乳化率＞85%（GB/T 35759）
• 硬水洗衣液：8%复配LAS（1:0.8），去污力＞1.1（GB/T 13174）

3. 日化产品

• 膏霜乳化剂：5%复配单甘酯（1:0.7），乳液粒径D50＜350 nm（动态光散射法）
• 低泡清洗剂：6%复配烷基糖苷，泡沫高度＜5cm（ASTM D1173）

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四、性能局限与优化路径

1. 客观限制

   • 泡沫抑制有限：0.5%溶液动态泡沫高度＞55mm（ISO 696）
   • 生物降解性：28天降解率仅25%（OECD 301D）

2. 改进方案

   • 复配消泡剂：添加0.03%聚二甲基硅氧烷，泡沫高度降至＜10mm
   • 乙氧基化改性：引入羧酸基团，降解率提升至＞35%（30天）

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五、成本效益分析（以金属轧制液为例）

对比项	TAE-2复配体系	传统硫化脂肪体系
活性物用量	4%	8%
轧辊磨损率	降低＞12%	无显著变化
废水COD值	3,500 mg/L	12,000 mg/L

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结语：混合链双EO胺醚的适配边界

牛脂胺聚氧乙烯（02）醚凭借天然来源的润滑性与硬水耐受能力，适用于金属加工与低温清洁配方，但需规避高泡需求。推荐在轧制液、硬水洗涤剂中优先选用，储存需避光（＜40℃），开封后建议12个月内使用。

📊 数据来源：

1. 《Journal of Surfactants and Detergents》2020, 23(2): 345-354（牛脂基胺醚乳化机理研究）
2. 国家工业表面活性剂检测中心报告（编号：NITC-2024-2305）

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⚠ 警示：

1. CAS号备注：61791-26-2通常对应不同EO数的牛脂胺聚氧乙烯醚，本文所述为双EO衍生物，实际应用中需结合分子结构确认EO数。
2. 原料加热时需防局部碳化（＞80℃），废液COD＞4,000 mg/L需专业处理，接触皮肤后建议用洗涤剂清洗。