N-牛脂基-1,3-丙二胺产品应用介绍

CAS号：61791-55-7
分子式： 混合物（主成分 C₁₈H₄₀N₂，含C₁₆-C₁₈饱和/单不饱和烷基链）
结构式： R-NH-CH₂CH₂CH₂-NH₂（R=牛脂基，以C₁₆-C₁₈烷基为主）
别名： 牛脂基丙二胺、氢化牛油基-1,3-丙二胺

1. 化学品概述

N-牛脂基-1,3-丙二胺是由天然牛油脂肪酸衍生的混合长链脂肪族二胺，具有高疏水性、强吸附性及优异乳化能力。其分子中的伯胺和仲胺基团可进行季铵化、酰胺化等反应，广泛应用于工业助剂、能源材料及日用化学品领域。

2. 主要应用领域与文献/专利依据

2.1 沥青乳化剂（主导应用）

作为阳离子慢裂/中裂型乳化剂，适用于高等级公路建设：

• 高性能乳化剂合成：
  专利 EP3266835B1（科莱恩）明确使用牛脂基丙二胺与环氧氯丙烷缩合，制备的乳化剂在60℃沥青中乳化效率＞99%（实施例4）。
• 破乳控制技术：
  研究（Colloids Surf. A, 2020, 603, 125214）证实其与木质素磺酸盐复配可精准调节破乳时间至10-30分钟，满足不同施工要求。

2.2 矿物浮选捕收剂

• 钾盐矿浮选：
  专利 CN111036357A 将其用于光卤石浮选，对KCl选择性高于NaCl，回收率提升至85%（对比传统胺类提高12%）。
• 硅砂提纯：
  文献（Miner. Eng., 2018, 127, 154）证明其可有效脱除石英砂中铁铝杂质，精矿SiO₂纯度＞99.5%。

2.3 润滑油添加剂

• 无灰分散剂前体：
  专利 US20180223308A1（路博润）将牛脂基丙二胺与聚异丁烯丁二酸酐（PIBSA）反应，生成分散剂可减少发动机油泥40%（ASTM D893测试）。
• 极压抗磨剂：
  与磷酸酯反应生成的衍生物（专利 JP2019151920A）在齿轮油中通过SHELL四球试验（磨损直径＜0.45mm）。

2.4 腐蚀抑制剂

• 油气管道缓蚀剂：
  专利 US20210009992A1（贝克休斯）将其与咪唑啉复配，在CO₂/H₂S环境中对碳钢缓蚀率＞90%（NACE TM0177标准）。
• 酸洗缓蚀：
  在15% HCl溶液中添加0.1%时缓蚀效率达92%（文献 Corros. Sci., 2019, 158, 108097）。

2.5 日用化学品

• 护发素调理剂：
  季铵盐化后（专利 JP2017082006A）显著提升头发抗静电性与柔顺度（梳理性提高35%）。
• 织物柔软剂：
  与脂肪酸反应生成的酯胺（专利 US20170166970A1）可降低织物摩擦系数至0.15（AATCC测试法）。

3. 安全与合规性

• 毒理学数据：
  • 急性毒性：大鼠经口LD₅₀ = 1,800 mg/kg（ECHA注册号：263-174-2）
  • 皮肤刺激性：兔试验结果为中等刺激（类别2）
• 环境数据：
  • 生物降解性（OECD 301B）：28天降解率＞70%
  • 水生毒性：虹鳟鱼LC₅₀（96h）＞100 mg/L
• 合规性：
  • REACH注册完成（年产量＞1000吨）
  • 不含欧盟SVHC清单物质

4. 生产工艺与供应链

• 合成路线：
  牛脂胺（氢化牛油胺） + 丙烯腈 → Michael加成 → 催化加氢（专利 CN105439879A），总收率＞90%。
• 关键指标：
  • 胺值：200-220 mg KOH/g
  • 碘值：≤10 g I₂/100g（反映低不饱和度）
• 主要生产商：
  • 国际：Solvay（Radiacid 0460系列）、AkzoNobel（ARMOSTAT®系列）
  • 国内：江苏飞翔化工、浙江皇马科技

5. 创新研究方向

• 二氧化碳捕集材料：
  专利 WO2021004272A1 将其功能化为氨基硅胶吸附剂，CO₂吸附容量达2.5 mmol/g（25℃）。
• 生物基沥青改性剂：
  与环氧化植物油反应（文献 Constr. Build. Mater. 2022, 345, 128357），提升沥青低温延展性＞30%。

参考文献来源：

1. 专利数据库：USPTO/EPO/CNIPA/JPO
2. 化学品数据库：ECHA, PubChem（CID：122093）
3. 学术期刊：Colloids and Surfaces A, Corrosion Science, Minerals Engineering
4. 供应商技术文件：Solvay Radiacid® 0460产品说明书

注：以上内容均基于公开技术资料，数据来源可追溯。实际应用需根据具体体系进行工艺优化。