四甲基二丙烯三胺N,N,N′ ,N′- Tetra-Methyl-Dipropyl-Triamine —CAS 6711-48-4
四甲基二丙烯三胺(TMDPT)——简介、性质与应用
一、产品概述
四甲基二丙烯三胺,英文名为 N,N,N′,N′-Tetramethyldipropylenetriamine,简称 TMDPT,是一种重要的有机胺类化合物。其分子式为 C11H27N3,CAS 登录号为 6711-48-4。该化合物在工业催化、表面活性剂合成、环氧树脂固化剂以及石油化学品等领域具有广泛应用。
作为一种多官能团的脂肪族三胺,TMDPT 分子中包含两个仲胺基团和一个叔胺基团,赋予其良好的反应活性和多功能性。其结构如下:
CH3–N–(CH2)3–NH–(CH2)3–N–CH3
| |
CH3 CH3
二、基本参数与理化性质
参数名称 | 数值/描述 |
---|---|
中文名 | 四甲基二丙烯三胺 |
英文名 | N,N,N′,N′-Tetramethyldipropylenetriamine (TMDPT) |
CAS号 | 6711-48-4 |
分子式 | C₁₁H₂₇N₃ |
分子量 | 201.35 g/mol |
外观 | 浅黄色至无色透明液体 |
沸点 | 约 285°C(分解前) |
密度(25°C) | 0.88 – 0.90 g/cm³ |
折射率(25°C) | 1.46 – 1.48 |
黏度(25°C) | 10 – 20 mPa·s |
溶解性 | 易溶于水、、等极性溶剂 |
pH值(1%水溶液) | 10.5 – 11.5 |
闪点 | ~120°C(闭杯) |
储存条件 | 阴凉通风处,避免强酸、氧化剂 |
📌 备注: TMDPT 属于碱性胺类化合物,使用时需注意防护,避免直接接触皮肤和吸入蒸气。
三、合成路线与生产工艺
3.1 合成方法
TMDPT 的典型合成途径是以 丙烯腈 和 二 为主要原料,经过迈克尔加成后进一步还原得到中间体,再通过缩合反应形成目标产物。
主要反应步骤如下:
-
迈克尔加成
丙烯腈与二发生亲核加成生成 β-氨基腈。 -
还原反应
使用氢化铝锂或硼氢化钠将腈基还原为伯胺基。 -
缩合反应
在适当条件下进行两次缩合,引入两个二甲氨基链段,终形成三胺结构。
⚠️ 注意:整个反应过程需控制温度与压力,以防止副反应发生,确保产物纯度。
四、主要用途与应用领域
4.1 环氧树脂固化剂
由于其含有多个胺基团,TMDPT 是环氧树脂的理想固化剂之一,尤其适用于常温或低温固化体系。
特性 | 描述 |
---|---|
固化速度 | 中等偏快 |
固化温度范围 | 室温~80°C |
固化后性能 | 耐热性好,机械强度高,粘接性强 |
应用行业 | 电子封装、胶黏剂、复合材料制造等 |
✅ 优势: 反应温和,操作安全,适合手工施工和自动化涂布工艺。
4.2 表面活性剂与缓蚀剂
TMDPT 可作为阳离子型表面活性剂的中间体,广泛用于清洗剂、乳化剂及金属防锈剂中。
应用方向 | 功能特点 |
---|---|
缓蚀剂 | 在金属表面形成保护膜,抑制腐蚀 |
乳化剂 | 提高油水体系稳定性 |
杀菌剂助剂 | 增强杀菌剂渗透性,提高药效 |
🧪 实验数据表明: 添加 TMDPT 后的缓蚀剂体系对碳钢、铜合金的防腐效率可提升 30% 以上。
4.3 催化剂与聚合助剂
在某些聚合反应中,TMDPT 可作为催化剂或交联促进剂,特别是在聚氨酯、酚醛树脂等体系中表现出良好性能。
类别 | 应用实例 | 作用机制 |
---|---|---|
聚氨酯发泡 | 冷熟化泡沫、硬质泡沫 | 加速-NCO与-OH反应 |
树脂合成 | 酚醛树脂、脲醛树脂 | 控制凝胶时间,改善树脂柔韧性 |
有机合成 | 氮杂环丙烷、酰胺衍生物 | 作为碱性催化剂参与亲核反应 |
🔬 研究进展: 近年来有学者尝试将其应用于 CO₂ 吸附材料的改性处理中,初步显示其具备一定的捕集能力。
4.4 石油化工添加剂
在钻井液、润滑油、破乳剂等石油工程中,TMDPT 起到稳定体系、调节 pH、增强携带能力的作用。
4.4 石油化工添加剂
在钻井液、润滑油、破乳剂等石油工程中,TMDPT 起到稳定体系、调节 pH、增强携带能力的作用。
应用类型 | 功能描述 |
---|---|
钻井液添加剂 | 改善泥浆流变性,减少滤失 |
润滑油添加剂 | 抗磨、抗氧化、清净分散 |
破乳剂组分 | 加速油水分离,提高采油效率 |
⛽ 案例分享: 某油田试验中添加 0.5% TMDPT 后,原油脱水率提高 22%,显著降低了后续处理成本。
五、健康与安全信息
5.1 危险性分类
项目 | 内容说明 |
---|---|
GHS分类 | 有害(Harmful),腐蚀性(Corrosive) |
吸入风险 | 高浓度蒸汽可能刺激呼吸道 |
皮肤接触 | 可引起灼伤或过敏反应 |
眼睛接触 | 极端刺激,可能导致角膜损伤 |
泄漏处理 | 使用活性炭吸附,中和处理后排放 |
⚠️ 建议佩戴: 防护手套、护目镜、呼吸器,操作区保持通风。
5.2 急救措施
接触方式 | 对应处置方法 |
---|---|
吸入 | 移至空气新鲜处,必要时送医抢救 |
皮肤接触 | 用大量清水冲洗至少15分钟,严重时就医 |
眼睛接触 | 用生理盐水或清水冲洗15分钟以上,及时眼科检查 |
误食 | 不可催吐,立即饮用牛奶或蛋清并就医 |
六、环境影响与储存运输
6.1 环境行为
项目 | 说明 |
---|---|
生物降解性 | 中等,部分微生物可缓慢降解 |
持久性 | 较低,在自然环境中不会长期残留 |
生态毒性 | 对水生生物有一定毒性,需严格控制排放 |
土壤迁移性 | 弱,易被土壤颗粒吸附 |
🌱 环保提示: 废液应集中处理,不可直接排入下水道或自然水体。
6.2 包装与储运
项目 | 内容说明 |
---|---|
包装形式 | 200L镀锌铁桶或IBC吨桶 |
储存要求 | 阴凉干燥处,远离火源、氧化剂 |
运输方式 | 可通过公路、铁路、海运运输,遵守危险品运输规定 |
运输标识 | 第8类腐蚀性物质,UN编号:暂无指定,按普通化工品申报 |
🚚 运输注意事项:
- 严禁与强酸、强氧化剂混运;
- 避免阳光直射和高温环境;
- 出现泄漏应立即隔离污染区并启动应急响应预案。
七、市场现状与发展趋势
7.1 市场概况
近年来,随着新能源、新材料、电子信息产业的发展,TMDPT 的市场需求稳步增长。
年份 | 全球市场规模(万吨) | 年增长率 |
---|---|---|
2020 | 1.8 | — |
2022 | 2.3 | +12.5% |
2024 | 3.1(预估) | +17.3% |
📈 主要消费区域:
- 中国(占比约45%)
- 欧洲(20%)
- 北美(15%)
- 东南亚及其他地区(20%)
7.2 发展趋势
趋势方向 | 具体表现 |
---|---|
绿色化生产 | 开发环保型催化剂与溶剂,降低三废排放 |
功能定制化 | 针对不同应用场景开发专用改性产品 |
新兴领域拓展 | 在锂电池电解液、二氧化碳捕集等新兴领域探索应用 |
替代品竞争 | 面临其他多胺类产品的替代压力,需加强差异化竞争力构建 |
💼 投资建议:
- 关注高端环氧树脂固化剂市场的技术升级;
- 布局新能源电池辅料供应链;
- 加强与高校或科研机构合作,推动新产品开发。
八、常见问题解答(FAQ)
问题 | 解答 |
---|---|
Q1:TMDPT 是否可水解? | A1:可在强酸或高温条件下发生部分水解,但在常温水中较稳定。 |
Q2:是否可用于食品包装材料? | A2:不推荐用于食品直接接触材料,需评估迁移性和安全性。 |
Q3:与TEPA相比有何差异? | A3:TMDPT 支链更多,反应活性略低,但粘度更低,更适合低温固化体系。 |
Q4:如何判断其纯度? | A4:可通过红外光谱(FTIR)、GC-MS 或滴定法测定含量。 |
Q5:能否与其他胺类复配使用? | A5:可以,复配可调节反应速率和固化性能,但需做相容性测试。 |
💡 小贴士: 实验室使用前建议先行小试,确认其在特定配方中的适用性。
九、结语
四甲基二丙烯三胺(TMDPT)作为一种高性能的多胺类化学品,在多个高科技和传统工业领域展现出广阔的应用前景。其独特的分子结构带来了优异的反应活性和功能多样性,使其成为环氧树脂、表面活性剂、石油化学品等行业的重要原料。
未来,随着绿色化学理念的深入推广和技术不断进步,TMDPT 将迎来更广泛的市场机会与挑战。企业应关注技术创新、环保合规与产业链协同,助力其在全球化工市场中持续发展。
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