牛脂基二乙醇胺Tallowalkyl amine Ethoxylate Ether (2EO) CAS61791-26-2
牛脂基二胺的基本概念與化學(xué)特性
牛脂基二胺（Tallowalkyl Amine Ethoxylate Ether, 2EO，CAS編號：61791-26-2）是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域的表面活性劑。它通常由天然牛脂脂肪酸與二胺通過酯化或酰胺化反應(yīng)合成，并經(jīng)過乙氧基化處理以增強(qiáng)其水溶性和表面活性。該化合物屬于非離子型表面活性劑，具有良好的乳化、分散、潤濕和去污能力，使其在多個行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看，牛脂基二胺的分子主要由疏水性的長鏈脂肪族部分和親水性的聚乙二醇鏈組成。其中，牛脂烷基提供了良好的油溶性，而乙氧基化部分則增強(qiáng)了水溶性和界面活性。由于分子中含有兩個乙氧基（2EO），該物質(zhì)能夠在較低濃度下有效降低液體表面張力，從而提高清潔效率和穩(wěn)定性。此外，該化合物對硬水和電解質(zhì)的耐受性較強(qiáng)，在多種條件下仍能保持較好的性能。
作為一種多功能表面活性劑，牛脂基二胺因其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)被廣泛用于個人護(hù)理產(chǎn)品、洗滌劑、紡織助劑、金屬加工液以及農(nóng)業(yè)化學(xué)品等領(lǐng)域。其溫和的性質(zhì)使其適用于配制洗發(fā)水、沐浴露等清潔用品，同時也能作為乳化劑和穩(wěn)定劑用于工業(yè)清洗劑和涂料配方中。
物理化學(xué)參數(shù)及其影響
牛脂基二胺（Tallowalkyl Amine Ethoxylate Ether, 2EO）的物理化學(xué)參數(shù)對其應(yīng)用性能具有重要影響。以下表格列出了該化合物的主要物理化學(xué)特性及其典型數(shù)值范圍：
| 參數(shù) | 典型值范圍 | 測試方法/標(biāo)準(zhǔn) |
|---|---|---|
| 分子量 | 350–450 g/mol | 計算值 / 質(zhì)譜分析 |
| 外觀 | 淺黃色至琥珀色粘稠液體 | 目視觀察 |
| 密度（25°C） | 0.98–1.05 g/cm3 | ASTM D1480 或 GB/T 13319 |
| pH 值（1% 水溶液） | 8.0–10.0 | pH 計測量 |
| 濁點（℃） | 75–90 | ISO 4313 或 GB/T 13529 |
| 表面張力（mN/m） | 28–35 | 吊片法（Du Noüy Ring Method） |
| HLB 值 | 10–13 | 計算法 / 實驗測定 |
| 水溶性 | 可溶于水 | 溶解度測試 |
| 粘度（25°C，mPa·s） | 500–1500 | Brookfield 粘度計 |
這些物理化學(xué)參數(shù)直接影響牛脂基二胺的應(yīng)用性能。例如，其較低的表面張力（28–35 mN/m）賦予其優(yōu)異的潤濕和去污能力，使其成為洗滌劑和個人護(hù)理產(chǎn)品的理想添加劑。HLB 值（10–13）表明該物質(zhì)適合作為乳化劑，可用于油水體系的穩(wěn)定化。此外，其較高的濁點（75–90℃）說明該表面活性劑在較高溫度下仍能保持溶解狀態(tài)，適合高溫清洗工藝。密度和粘度數(shù)據(jù)對于配方調(diào)整和輸送設(shè)備的設(shè)計也具有重要意義。總體而言，這些物理化學(xué)特性的綜合表現(xiàn)決定了牛脂基二胺在不同工業(yè)領(lǐng)域中的適用性和性能優(yōu)勢。
生產(chǎn)方法與工藝流程
牛脂基二胺的生產(chǎn)主要涉及牛脂脂肪酸的提取、與二胺的酰胺化反應(yīng)以及乙氧基化改性等關(guān)鍵步驟。整個工藝過程需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，以確保終產(chǎn)物的質(zhì)量和性能。
1. 原料準(zhǔn)備與牛脂脂肪酸提取
牛脂基二胺的起始原料是動物牛脂，通常來源于屠宰場的副產(chǎn)物。首先，需對牛脂進(jìn)行精煉，去除雜質(zhì)如蛋白質(zhì)、水分和無機(jī)鹽。隨后，通過水解反應(yīng)將甘油三酯轉(zhuǎn)化為游離脂肪酸。該步驟通常采用高溫高壓下的酸催化水解法（如硫酸催化）或酶促水解法，目的是獲得高純度的牛脂脂肪酸。
2. 酰胺化反應(yīng)
在獲得牛脂脂肪酸后，下一步是將其與二胺進(jìn)行酰胺化反應(yīng)。該反應(yīng)通常在高溫（約150–200℃）下進(jìn)行，并在氮氣保護(hù)下防止氧化。催化劑（如氫氧化鈉或酸性催化劑）可加速反應(yīng)進(jìn)程，提高產(chǎn)物收率。反應(yīng)過程中，脂肪酸與二胺發(fā)生縮合，生成牛脂基二酰胺（Tallowamide DEA）。反應(yīng)完成后，通過真空蒸餾去除未反應(yīng)的二胺及副產(chǎn)物，以純化產(chǎn)物。
3. 乙氧基化改性
為了增強(qiáng)牛脂基二酰胺的水溶性和表面活性，需進(jìn)一步進(jìn)行乙氧基化處理。該步驟通常采用環(huán)氧乙烷（EO）作為烷氧基化試劑，在堿性催化劑（如氫氧化鉀）存在下進(jìn)行開環(huán)聚合反應(yīng)。由于目標(biāo)產(chǎn)物為“2EO”改性物，因此環(huán)氧乙烷的加成數(shù)量嚴(yán)格控制在每摩爾酰胺添加約2 mol EO。該反應(yīng)需在惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行，并嚴(yán)格控制溫度（通常為120–180℃）和壓力（0.2–0.5 MPa），以確保均勻的乙氧基化程度。
4. 產(chǎn)物純化與質(zhì)量檢測
完成乙氧基化反應(yīng)后，所得產(chǎn)物需進(jìn)行脫色、過濾和真空濃縮，以去除殘留的催化劑和未反應(yīng)物。后，利用高效液相色譜（HPLC）、紅外光譜（FTIR）和滴定法等手段對終產(chǎn)物進(jìn)行質(zhì)量檢測，確保其符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
在整個生產(chǎn)工藝中，反應(yīng)溫度、催化劑種類、原料配比以及乙氧基化程度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。優(yōu)化這些參數(shù)不僅有助于提高產(chǎn)品性能，還能提升生產(chǎn)效率并減少副產(chǎn)物的生成。
主要用途與應(yīng)用領(lǐng)域
牛脂基二胺（Tallowalkyl Amine Ethoxylate Ether, 2EO）憑借其優(yōu)異的表面活性、乳化能力和潤濕性能，在多個行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。以下是其在不同領(lǐng)域的主要用途及具體應(yīng)用實例。
| 行業(yè) | 主要應(yīng)用 | 作用功能 | 典型產(chǎn)品示例 |
|---|---|---|---|
| 日化與個人護(hù)理 | 洗滌劑、洗發(fā)水、肥皂、沐浴露、卸妝產(chǎn)品 | 高效去污、泡沫調(diào)節(jié)、乳化油脂 | 香波、沐浴露、潔面乳、嬰兒洗護(hù)用品 |
| 工業(yè)清洗 | 金屬清洗劑、機(jī)械清洗劑、工業(yè)除油劑 | 強(qiáng)力去污、防銹、水基清洗劑乳化劑 | 金屬拋光劑、重油污清潔劑 |
| 紡織與印染 | 織物柔軟劑、染整助劑、前處理表面活性劑 | 柔軟整理、勻染、潤濕分散 | 染布助劑、纖維潤滑劑 |
| 農(nóng)藥與農(nóng)化 | 農(nóng)藥乳化劑、植物生長調(diào)節(jié)劑助劑 | 提高農(nóng)藥溶解性、增強(qiáng)葉面附著與吸收能力 | 殺蟲劑、殺菌劑、除草劑 |
| 涂料與油墨 | 涂料流平劑、顏料分散劑、消泡劑 | 改善涂料流動性、增強(qiáng)體系穩(wěn)定性 | 工業(yè)涂料、印刷油墨、水性樹脂 |
| 石油化工 | 鉆井液添加劑、原油破乳劑、潤滑油助劑 | 減少摩擦、抗乳化、改善油品流動性 | 鉆井液、原油破乳劑、齒輪油 |
| 其他工業(yè)應(yīng)用 | 電鍍添加劑、皮革潤濕劑、膠黏劑乳化劑 | 提高潤濕性、促進(jìn)均勻涂布 | 電鍍清洗劑、皮革軟化劑、膠黏劑 |
在日化與個人護(hù)理領(lǐng)域，牛脂基二胺常用于配制洗發(fā)水和沐浴露，其低刺激性和良好的泡沫性能使其成為溫和清潔產(chǎn)品的理想選擇。在工業(yè)清洗方面，該物質(zhì)因其出色的去污能力被廣泛應(yīng)用于金屬清洗劑和重油污清潔劑中，有助于提高清洗效率并減少環(huán)境污染。
在紡織與印染行業(yè)，該表面活性劑可作為柔軟整理劑和勻染劑，幫助纖維吸收染料，提高織物手感和色澤均勻度。而在農(nóng)藥制劑中，它作為乳化劑可增強(qiáng)農(nóng)藥的溶解性和噴灑效果，提高藥效利用率。此外，在涂料和油墨體系中，該物質(zhì)可作為流平劑和分散劑，改善涂層的均勻性和附著力。
總體而言，牛脂基二胺憑借其多功能性和廣泛的適應(yīng)性，在多個行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，滿足了不同應(yīng)用場景下的性能需求。
安全性與環(huán)境影響
牛脂基二胺作為一種廣泛應(yīng)用的表面活性劑，在使用過程中需關(guān)注其安全性及對環(huán)境的影響。以下將詳細(xì)介紹其毒理學(xué)特性、生物降解性以及環(huán)保情況，并提供安全使用建議。
1. 毒理學(xué)特性
根據(jù)相關(guān)研究和化學(xué)品安全數(shù)據(jù)表（SDS），牛脂基二胺通常被認(rèn)為是低毒性物質(zhì)。以下是其主要毒理學(xué)數(shù)據(jù)：
| 毒理學(xué)指標(biāo) | 數(shù)值/結(jié)果 | 測試對象 | 參考標(biāo)準(zhǔn) |
|---|---|---|---|
| 急性經(jīng)口毒性 LD?? | >2000 mg/kg | 大鼠 | OECD 401 |
| 急性皮膚毒性 LD?? | >2000 mg/kg | 兔 | OECD 402 |
| 皮膚刺激性 | 輕微刺激（部分個體可能過敏） | 人類/動物實驗 | OECD 404 |
| 眼睛刺激性 | 中度刺激（沖洗后可恢復(fù)） | 兔 | OECD 405 |
| 致敏性 | 極低致敏風(fēng)險 | 人類 | 化妝品成分審查委員會（SCCS） |
從上述數(shù)據(jù)可以看出，牛脂基二胺在常規(guī)劑量下并不會產(chǎn)生明顯的急性毒性，但長期接觸或高濃度暴露可能會引起輕度皮膚或眼睛刺激。因此，在操作過程中應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備，避免直接接觸。
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| 毒理學(xué)指標(biāo) | 數(shù)值/結(jié)果 | 測試對象 | 參考標(biāo)準(zhǔn) |
|---|---|---|---|
| 急性經(jīng)口毒性 LD?? | >2000 mg/kg | 大鼠 | OECD 401 |
| 急性皮膚毒性 LD?? | >2000 mg/kg | 兔 | OECD 402 |
| 皮膚刺激性 | 輕微刺激（部分個體可能過敏） | 人類/動物實驗 | OECD 404 |
| 眼睛刺激性 | 中度刺激（沖洗后可恢復(fù)） | 兔 | OECD 405 |
| 致敏性 | 極低致敏風(fēng)險 | 人類 | 化妝品成分審查委員會（SCCS） |
從上述數(shù)據(jù)可以看出，牛脂基二胺在常規(guī)劑量下并不會產(chǎn)生明顯的急性毒性，但長期接觸或高濃度暴露可能會引起輕度皮膚或眼睛刺激。因此，在操作過程中應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備，避免直接接觸。
2. 生物降解性與環(huán)境影響
牛脂基二胺的乙氧基化結(jié)構(gòu)使其具有一定的生物降解性，但仍需結(jié)合實際使用場景評估其環(huán)境影響。以下是其環(huán)境行為的相關(guān)數(shù)據(jù)：
| 環(huán)境行為參數(shù) | 數(shù)值/結(jié)果 | 測試方法 |
|---|---|---|
| 生物降解性（OECD 301B） | 70–90%，30天內(nèi)基本可降解 | OECD 301B（CO?釋放測試） |
| 對水生生物毒性 LC?? | >100 mg/L（對魚類、藻類影響較?。?/td> | OECD 203 和 OECD 201 |
| 生態(tài)富集潛力 | 較低（Kow < 3） | 計算/實驗測定 |
| 在土壤中的吸附性 | 中等偏高，易吸附于有機(jī)質(zhì) | OECD 106 |
研究表明，牛脂基二胺在廢水處理系統(tǒng)中能夠被微生物有效分解，一般不會對水體生態(tài)系統(tǒng)造成顯著危害。然而，在高濃度排放情況下，仍可能對水生生物產(chǎn)生一定影響。因此，建議企業(yè)采取合理的廢水處理措施，以降低其環(huán)境負(fù)荷。
3. 安全使用建議
為確保牛脂基二胺的安全使用，以下是一些推薦的安全措施：
- 儲存與運輸：應(yīng)儲存在陰涼、干燥、通風(fēng)良好的環(huán)境中，避免陽光直射和高溫影響。包裝容器應(yīng)密封良好，以防泄漏或污染。
- 個人防護(hù)：操作人員應(yīng)穿戴化學(xué)防護(hù)手套、護(hù)目鏡和防護(hù)服，避免直接接觸皮膚和眼睛。若不慎接觸，應(yīng)立即用大量清水沖洗，并視情況就醫(yī)。
- 廢棄物處理：廢棄物料應(yīng)按照當(dāng)?shù)丨h(huán)保法規(guī)進(jìn)行處理，建議采用專業(yè)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行降解處理，避免隨意排放至自然水體。
- 應(yīng)急措施：如發(fā)生泄漏，應(yīng)迅速清理污染物，并采取吸附材料收集，必要時聯(lián)系專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行處置。
綜上所述，牛脂基二胺在合理使用和妥善管理的情況下，其對人體健康和環(huán)境的影響均處于可控范圍內(nèi)。通過科學(xué)的儲存、操作和處理措施，可以大程度地保障其使用的安全性。
市場現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢
牛脂基二胺（Tallowalkyl Amine Ethoxylate Ether, 2EO）作為一種重要的表面活性劑，近年來在全球市場上呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的趨勢。隨著各行業(yè)對綠色、可持續(xù)化學(xué)品的需求增加，該產(chǎn)品的應(yīng)用范圍不斷拓展，市場前景廣闊。
當(dāng)前市場規(guī)模與競爭格局
根據(jù)市場研究報告，全球牛脂基二胺市場在過去幾年保持穩(wěn)定的增長率。據(jù)Grand View Research數(shù)據(jù)顯示，截至2023年，全球表面活性劑市場規(guī)模已超過400億美元，其中以天然來源為基礎(chǔ)的表面活性劑占比持續(xù)上升，牛脂基二胺作為典型的天然衍生產(chǎn)品之一，約占細(xì)分市場的1.5%-2.0%。
目前，該產(chǎn)品的主要生產(chǎn)和消費地區(qū)集中在北美、歐洲和亞太地區(qū)，尤其是中國、印度和東南亞國家，因制造業(yè)和日化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，市場需求持續(xù)增長。國際知名化工企業(yè)如巴斯夫（BASF）、陶氏杜邦（DowDuPont）、科萊恩（Clariant）等均涉足該領(lǐng)域，并在高端應(yīng)用市場占據(jù)較大份額。同時，國內(nèi)企業(yè)如廣州浪奇、浙江皇馬科技、江蘇怡達(dá)化學(xué)等也在不斷提升技術(shù)水平，積極搶占市場份額，形成較為激烈的競爭格局。
未來發(fā)展趨勢
隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格以及消費者對綠色化學(xué)品的關(guān)注度提高，牛脂基二胺在未來的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
-
綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展：由于其來源于天然牛脂，相比石油基表面活性劑更具環(huán)保優(yōu)勢，預(yù)計未來將進(jìn)一步受到青睞。許多企業(yè)正致力于開發(fā)更高效的乙氧基化工藝，以提高產(chǎn)品純度和降低能耗，從而滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。
-
高性能配方開發(fā)：隨著下游行業(yè)對表面活性劑性能要求的提高，特別是在個人護(hù)理、工業(yè)清洗和農(nóng)藥制劑等領(lǐng)域，牛脂基二胺正朝著更高純度、更低刺激性、更強(qiáng)乳化能力的方向發(fā)展。一些企業(yè)正在探索復(fù)合改性技術(shù)，如引入其他功能性基團(tuán)，以增強(qiáng)其在特定應(yīng)用中的性能表現(xiàn)。
-
新興市場拓展：非洲、拉美及中東等地區(qū)的工業(yè)化進(jìn)程加快，帶動了基礎(chǔ)化學(xué)品的需求增長。未來幾年，這些區(qū)域?qū)⒊蔀榕Ｖ肥袌龅闹匾鲩L點，推動全球市場擴(kuò)張。
-
政策支持與技術(shù)創(chuàng)新：各國政府對環(huán)保減排政策的推動，以及生物基化學(xué)品研發(fā)的資金投入，將進(jìn)一步促進(jìn)牛脂基二胺的技術(shù)進(jìn)步和市場推廣。例如，歐盟REACH法規(guī)和美國EPA的環(huán)保認(rèn)證體系，正在引導(dǎo)企業(yè)向更加環(huán)保的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型。
綜合來看，牛脂基二胺正處于一個穩(wěn)健增長的發(fā)展階段，未來在綠色化工、新興市場需求擴(kuò)展以及技術(shù)創(chuàng)新等方面仍具備較大的增長潛力。
結(jié)論與展望
牛脂基二胺（Tallowalkyl Amine Ethoxylate Ether, 2EO）以其優(yōu)異的表面活性、乳化性能和較佳的環(huán)境友好性，在多個行業(yè)展現(xiàn)出廣泛的適用性。無論是在日化產(chǎn)品的溫和清潔配方、工業(yè)清洗劑的高效去污，還是紡織、農(nóng)藥、涂料等領(lǐng)域的應(yīng)用，該物質(zhì)均表現(xiàn)出良好的性能和經(jīng)濟(jì)效益。
隨著全球?qū)沙掷m(xù)化學(xué)品的關(guān)注度不斷提高，牛脂基二胺作為源自天然牛脂的表面活性劑，順應(yīng)了綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。相比傳統(tǒng)石油基表面活性劑，其生物降解性更好，對環(huán)境影響相對較小，因此在各大行業(yè)的替代需求日益增長。同時，生產(chǎn)企業(yè)也在不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品純度并降低能耗，以適應(yīng)嚴(yán)格的環(huán)保監(jiān)管要求。
未來，牛脂基二胺的技術(shù)發(fā)展方向?qū)⒕劢褂谶M(jìn)一步提升性能，如增強(qiáng)其在低溫或高硬度水質(zhì)條件下的穩(wěn)定性，以滿足更多特殊應(yīng)用場景的需求。此外，隨著新興市場的快速增長，尤其是在亞洲、非洲和拉丁美洲等地，該產(chǎn)品的需求有望繼續(xù)擴(kuò)大。企業(yè)可以通過加強(qiáng)研發(fā)投入，拓展新型應(yīng)用領(lǐng)域，如生物基復(fù)合材料、可降解塑料增塑劑等，進(jìn)一步挖掘其市場潛力。
整體而言，牛脂基二胺作為一種兼具實用性與環(huán)保性的表面活性劑，在當(dāng)前及未來的化工產(chǎn)業(yè)中仍將扮演重要角色。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場需求的增長，其應(yīng)用前景值得期待。