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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 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:

  1. 迈克尔加成
    丙烯腈与二发生亲核加成生成 β-氨基腈。

  2. 还原反应
    使用氢化铝锂或硼氢化钠将腈基还原为伯胺基。

  3. 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。

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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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