簡介
N-牛脂基-1,3-丙二胺，其英文名稱為 N-Tallowalkyl 1,3-Propanediamines，CAS 登錄號為 61791-55-7，是一種重要的有機胺類化合物。該物質廣泛應用于工業、農業、日化以及石油化學等領域，具有良好的表面活性、緩蝕性、潤滑性和分散性。
作為一類長鏈烷基取代的多胺衍生物，其分子結構中含有的脂肪鏈和氨基官能團賦予了它獨特的化學性質與應用潛力。本文將從化學結構、物理化學性質、制備方法、應用領域、安全環保信息、市場現狀等角度，系統全面地介紹這一重要化學品。
化學組成與結構特征
分子式與結構簡式
| 屬性 | 內容 |
|---|---|
| 中文名稱 | N-牛脂基-1,3-丙二胺 |
| 英文名稱 | N-Tallowalkyl 1,3-Propanediamines |
| CAS編號 | 61791-55-7 |
| 分子式 | C??H??N?（典型結構） |
| 分子量 | 約298.5 g/mol（根據牛脂基碳鏈長度略有變化） |
| 結構特征 | 含有C3主鏈的1,3-丙二胺骨架，其中一個氮原子連接牛脂基（主要為C16-C18飽和或不飽和脂肪鏈） |
注意：由于牛脂基本身為混合物（主要由十八烷基、十六烷基組成），因此實際產品通常為多種同系物的混合體，其分子量和具體結構會存在一定范圍的變化。
物理化學性質
以下是該化合物在常溫常壓下的一般物理化學參數：
| 性質類別 | 參數值/描述 |
|---|---|
| 外觀 | 無色至淡黃色粘稠液體或固體（取決于溫度和純度） |
| 氣味 | 輕微胺味 |
| 密度（20°C） | 約0.88–0.92 g/cm3 |
| 熔點 | 20–40°C（視添加劑及結構異構體而定） |
| 沸點 | >250°C（分解） |
| pH（1%水溶液） | 9.5–11.5（堿性） |
| 溶解性 | 微溶于水，易溶于、、氯仿等有機溶劑 |
| 表面張力（0.1%溶液） | 約28–32 mN/m |
| HLB值 | 約8–12（適合作為乳化劑或潤濕劑） |
表1：常見物理化學參數匯總
| 參數 | 數值范圍 |
|---|---|
| 外觀 | 淡黃至棕紅液體 |
| 固含量 | ≥85% |
| 氮含量 | 約9.0–9.5% |
| 閃點 | >100°C |
| 粘度（25°C） | 500–1500 mPa·s |
制備工藝
N-牛脂基-1,3-丙二胺一般通過以下步驟合成：
反應路徑概述：
- 原料準備：以牛脂酸甲酯為主要原料，經還原反應得到牛脂胺。
- 烷基化反應：牛脂胺與1,3-二溴丙烷或類似的鹵代烷進行烷基化反應。
- 胺化處理：引入第二氨基，形成1,3-雙氨基結構。
- 精制提純：通過減壓蒸餾或萃取去除副產物，提高純度。
工藝流程圖示意：
牛脂酸甲酯 → 還原 → 牛脂胺
↓
烷基化 → N-牛脂基-丙烷鹵鹽
↓
胺化 → N-牛脂基-1,3-丙二胺粗品
↓
精制 → 成品（高純度）
應用領域
N-牛脂基-1,3-丙二胺憑借其優異的性能，在多個行業有著廣泛應用，以下為其主要用途分類：
1⃣ 表面活性劑與清潔用品
作為一種兩性離子型表面活性劑前體，該化合物可廣泛用于洗發水、沐浴露、洗衣液等個人護理與家居清潔產品中，具有良好的泡沫穩定性與去污能力。
| 應用場景 | 功能特點 |
|---|---|
| 洗滌劑 | 提升去污力、降低表面張力 |
| 護膚品 | 柔軟肌膚、改善觸感 |
| 香波 | 增加泡沫豐富度與穩定性 |
2⃣ 緩蝕劑與金屬處理
在石油開采、冷卻系統、管道防腐等領域，其具有優異的金屬緩蝕性能，可有效防止鐵、銅等金屬表面氧化腐蝕。
| 應用場景 | 功能特點 |
|---|---|
| 石油鉆井液 | 防止設備腐蝕 |
| 冷卻水系統 | 減少金屬腐蝕速率 |
| 防銹劑 | 形成保護膜隔離氧氣 |
3⃣ 潤滑油與潤滑添加劑
作為潤滑油中的多功能添加劑，有助于提升潤滑膜強度、抗剪切性及抗氧化性能，適用于齒輪油、液壓油、發動機油等。
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| 應用場景 | 功能特點 |
|---|---|
| 石油鉆井液 | 防止設備腐蝕 |
| 冷卻水系統 | 減少金屬腐蝕速率 |
| 防銹劑 | 形成保護膜隔離氧氣 |
3⃣ 潤滑油與潤滑添加劑
作為潤滑油中的多功能添加劑，有助于提升潤滑膜強度、抗剪切性及抗氧化性能，適用于齒輪油、液壓油、發動機油等。
| 類型 | 添加效果 |
|---|---|
| 齒輪油 | 改善承載能力 |
| 液壓油 | 增強抗磨性 |
| 發動機油 | 降低沉積物生成 |
4⃣ 農藥助劑與農業化學品
在農藥制劑中，作為分散劑和乳化劑使用，能顯著增強農藥活性成分的溶解度與附著性，提高施藥效率。
| 應用類型 | 效果說明 |
|---|---|
| 殺蟲劑 | 提高滲透性與均勻分布 |
| 除草劑 | 增強附著力 |
| 殺菌劑 | 提高生物利用率 |
5⃣ 其他新興應用
近年來，在納米材料制備、污水處理、油田驅油等領域也展現出潛在價值。
市場與供應情況
全球市場規模
| 年份 | 全球市場需求量（噸） | 市場規模（億元） | 主要消費區域 |
|---|---|---|---|
| 2020 | 約8,500 | 約28 | 亞洲、北美、歐洲 |
| 2022 | 約10,200 | 約34 | 亞洲增速快 |
| 2024（預測） | 約12,000 | 約40 | 新興國家需求上升 |
主要生產廠家
| 國家/地區 | 企業名稱 | 產能（噸/年） | 特點 |
|---|---|---|---|
| 中國 | 浙江皇馬科技股份有限公司 | 3000 | 國內龍頭，出口為主 |
| 美國 | Clariant | 2500 | 高端定制化產品 |
| 德國 | BASF | 2000 | 綠色化學導向 |
| 日本 | Kao Corporation | 1500 | 精細化生產路線 |
安全與法規標準
安全數據表（SDS摘要）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 危險等級 | 第8類腐蝕性物質（弱） |
| 接觸途徑 | 吸入、皮膚接觸、誤食 |
| 健康影響 | 有刺激性，長期接觸可能引起皮膚過敏 |
| 急救措施 | 沖洗、通風、就醫 |
| 存儲條件 | 陰涼干燥處，遠離火源與氧化劑 |
| 泄漏處理 | 吸附、收集、中和處理 |
法規合規
| 標準組織 | 相關規范 |
|---|---|
| REACH（歐盟） | 需注冊備案 |
| GHS | 需標注腐蝕性與健康警示 |
| EPA（美國） | 對環境暴露有限制 |
| GB/T（中國） | 符合《化工產品安全管理條例》 |
環保與可持續發展
生態影響
| 項目 | 描述 |
|---|---|
| 可生物降解性 | 中等偏上 |
| 對水生生物毒性 | 低毒 |
| 土壤遷移性 | 較弱 |
| VOC排放 | 幾乎不含揮發性有機物 |
可持續發展趨勢
隨著“綠色化學”理念深入人心，該類產品正朝著以下方向改進：
使用植物基或可再生原料替代動物油脂
降低合成過程中的能耗與廢棄物排放
開發更高效的催化劑減少副產物
推動閉環回收利用體系
總結
N-牛脂基-1,3-丙二胺（CAS號：61791-55-7）作為一種多功能有機胺化合物，憑借其優異的化學穩定性、表面活性與兼容性，廣泛應用于多個工業與民用領域。無論是作為表面活性劑、緩蝕劑還是潤滑添加劑，其在現代化工產業鏈中扮演著不可或缺的角色。
未來，隨著環保政策趨嚴與消費者意識提升，該產品的研發與使用將更加注重綠色化、高性能化與功能復合化。對于生產企業而言，抓住技術升級與市場拓展雙重機遇，將是贏得競爭的關鍵所在。
如需獲取更多關于本產品的安全性、檢測方法、儲存運輸建議等內容，請參考相關廠商提供的技術資料與MSDS文件。