Dietetanolo Isopropanolamina (DEIPA)è un composto organico con la formula chimica C8H19NO3 e CAS 6712-98-7. Questo composto appare come un liquido trasparente da incolore a giallo chiaro a temperatura ambiente. Questo cambiamento di colore può essere correlato alla sua purezza, alle condizioni di conservazione e al tempo di esposizione alla luce. In circostanze normali, la monoisopropanolamina di glicole dietilenico di alta qualità dovrebbe presentare un aspetto incolore e trasparente. Ha una buona solubilità e può essere sciolto in vari solventi organici, come etanolo, acetone, ecc. Allo stesso tempo, può anche mescolarsi con acqua in qualsiasi proporzione per formare una soluzione stabile. La tensione superficiale è relativamente bassa, il che rende più facile la bagnatura e la diffusione su superfici solide in alcune applicazioni. Misura della resistenza al flusso di liquidi. La viscosità della dietanolamina è generalmente bassa, il che la rende relativamente facile da maneggiare durante i processi di flusso e pompaggio. Come coadiuvante di macinazione, ha un ampio valore applicativo in molteplici campi. Le sue eccellenti prestazioni di macinazione e l'effetto di miglioramento della resistenza ne fanno una materia prima preferita nell'industria del cemento, mentre la sua protezione ambientale e sostenibilità gli conferiscono anche ampie prospettive di sviluppo in futuro. Con la continua ricerca ed esplorazione delle sue prestazioni, anche le sue applicazioni in altri campi continueranno ad espandersi e ad approfondirsi.
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Formula chimica |
C7H17NO3 |
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Messa esatta |
163 |
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Peso Molecolare |
163 |
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m/z |
163 (100.0%), 164 (7.6%) |
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Analisi elementare |
C, 51.51; H, 10.50; N, 8.58; O, 29.41 |
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Melting point 31.5-36 ° C (lit.), Boiling point 145 ° c0.6 mm Hg (lit.), Density 1.079 g/ml at 25 ° C (lit.), Refractive index 1.473-1.477. Flash point >230 grado f, Coefficiente di acidità (PKA) 14,42 ± 0,10 (previsto), InChIKeyZFECCYLNALETDE-UHFFFAOYSA-N, Simbolo di pericolo (GHS), GHS07, Avvertenza, Descrizione del pericolo h315-h319, Precauzioni p264-p280-p302+p352+p332+p313+p362+p364-p305+p351+p338+p337+p313, Istruzioni di sicurezza 24/25, WGK Germania 3.
Ci sono tre vie principali per la sintesi diDietetanolo Isopropanolamina (DEIPA): in primo luogo, l'ammoniaca reagisce rispettivamente con l'ossido di etilene (EO) e l'ossido di propilene (PO); In secondo luogo, è formato dalla reazione del MIPA e dell'EO; In terzo luogo, è sintetizzato dalla dietanolamina (DEA) e dal po.
Questo percorso è una reazione in serie di tre-stadi. L'ammoniaca reagisce con l'OE per produrre monoetanolammina, dietanolammina e trietanolammina. Il reagente viene quindi sintetizzato con Po e il prodotto desiderato viene ottenuto dopo la purificazione. In alternativa, l'ammoniaca reagisce con PO per produrre monoisopropanolamina, diisopropanolamina e triisopropanolamina e il reagente viene sintetizzato con EO per ottenere il prodotto desiderato dopo la purificazione. La produzione di deipa con questo metodo richiede due tempi di alimentazione e purificazione e l'investimento in attrezzature è elevato. Alla fine del 2016 non esisteva al mondo alcun dispositivo rilevante per questo processo.
Questo percorso è generato da una reazione in due-fasi tra MIPA ed EO. Nella prima fase, MIPA reagisce con l'EO per produrre n- (2-idrossietil) isopropanolamina. Nella seconda fase, la n- (2-idrossietil) isopropanolamina reagisce con l'EO per produrre deipa. Questo processo di reazione è una serie di reazioni, ma la materia prima MIPA è prodotta solo da poche aziende al mondo ed è utilizzata principalmente nelle industrie di chimica fine come medicinali, pesticidi, tessili, cosmetici, ecc. A causa di alcuni problemi e rischi nel costo e nella fornitura delle materie prime MIPA, solo un'azienda in Cina ha un impianto di produzione MIPA, che ha il vantaggio delle materie prime autoprodotte. Anche il progetto dell'impianto di isopropanolamina modificata da 50.000 tonnellate è stato menzionato nelle relazioni pertinenti.
In questo percorso, la DEA reagisce con PO per produrre la sostanza bersaglio deipa. I vantaggi di questo percorso sono la velocità di reazione rapida, l'elevata selettività, la fornitura sufficiente e stabile di materie prime. Al momento, tutta la produzione deipa in Cina adotta questo percorso, ma ci sono differenze nelle apparecchiature di produzione, nel bollitore di reazione o nella pipeline di reazione, negli isomeri del prodotto e nella stabilità della qualità.
Dietetanolo Isopropanolamina (DEIPA)è un composto con ampio valore applicativo in molteplici campi, in particolare come coadiuvante di macinazione, con prestazioni eccellenti e ampie applicazioni.
L'applicazione nell'industria del cemento è la più estesa. Come efficace aiuto per la macinazione del cemento, può migliorare significativamente l'efficienza della macinazione e la qualità del cemento. Nello specifico, durante il processo di macinazione del cemento, è possibile ridurre efficacemente la dimensione delle particelle, aumentare la superficie specifica del cemento e quindi migliorare la fluidità e la disperdibilità del cemento. Ciò non solo aiuta a migliorare l’efficienza produttiva del cemento, ma riduce anche significativamente il consumo di energia.
Inoltre, può aumentare significativamente la resistenza del cemento, compresa la resistenza iniziale e tardiva. Combinandosi con altre sostanze alcoliche amminiche come trietanolammina e triisopropanolamina, può fornire un aumento della resistenza di 3-5 MPa nella fase iniziale dell'indurimento del cemento e di 4-8 MPa nella fase tardiva. Questa caratteristica lo rende una materia prima preferita nel campo degli coadiuvanti di macinazione del cemento.
2. Materie prime chimiche
Oltre ad essere utilizzato come coadiuvante nella macinazione del cemento, può anche essere utilizzato come materia prima chimica per sintetizzare altri prodotti chimici con funzioni specifiche. Ad esempio, può reagire con le anidridi degli acidi grassi per preparare emulsionanti, reagire con gli isocianati per ottenere materiali poliuretanici e reagire con gli alcoli per produrre prodotti esterei. Questi prodotti hanno una vasta gamma di applicazioni nell'industria chimica, comprese resine sintetiche, rivestimenti, lubrificanti, ecc.
3. Tutela ambientale e sostenibilità
Vale la pena ricordare che si tratta di un composto non-tossico e rispettoso dell'ambiente. La sua irritazione cutanea è inferiore a quella della trietanolamina, il che significa che ha un impatto relativamente piccolo sulla salute dei lavoratori durante l'uso.
Inoltre, grazie alle sue eccellenti prestazioni di macinazione e all’effetto di potenziamento della resistenza, può anche contribuire a ridurre il consumo di energia e le emissioni di rifiuti nel processo di produzione del cemento, contribuendo così a raggiungere una produzione verde e sostenibile.
4. Sostituisci i tradizionali coadiuvanti di macinazione
Nel campo degli coadiuvanti di macinazione del cemento può essere utilizzato anche in sostituzione dei tradizionali coadiuvanti di macinazione come la trietanolammina e la triisopropanolamina. Grazie al suo eccellente effetto levigante e alla maggiore compatibilità ambientale, sta gradualmente occupando una posizione dominante sul mercato. Ciò non solo aiuta a migliorare la qualità dei prodotti in cemento, ma riduce anche i costi di produzione e riduce l’impatto sull’ambiente.
5. Applicazioni nei materiali da costruzione e in altri campi
Oltre all'industria del cemento, può essere applicato come coadiuvante di macinazione anche in altri campi di materiali da costruzione, come ceramica, vetro, ecc. In questi campi può anche svolgere un ruolo nel miglioramento dell'efficienza della macinazione e nel miglioramento della qualità del prodotto. Inoltre, con la continua ricerca ed esplorazione delle sue prestazioni, si stanno espandendo anche le sue applicazioni in altri campi come rivestimenti, inchiostri, tessili, ecc.
Dietetanolo Isopropanolamina (DEIPA), abbreviato in DEIPA, è un composto organico con gruppi funzionali sia alcolici che amminici. La sua formula chimica è C ₇ H ₁ N O3 ed è un liquido viscoso trasparente da incolore a giallo chiaro a temperatura ambiente. Ha un odore pungente di ammoniaca ed è solubile in acqua, alcool ed etere. I gruppi idrossile (- OH) e ammino (- NH) nella sua struttura molecolare gli conferiscono proprietà chimiche uniche, rendendolo ampiamente applicabile in campo industriale. Di seguito vengono delineati sistematicamente gli usi del DEIPA da tre dimensioni: aree di applicazione principali, caratteristiche tecniche e impatto sul settore.
1. Migliora l'efficienza della macinazione
DEIPA, come coadiuvante di macinazione del cemento alcolamminico di terza generazione, riduce l'energia superficiale delle particelle di cemento assorbendole su di esse, riducendo al minimo l'agglomerazione tra le particelle e aumentando significativamente la resa della rettificatrice. I dati sperimentali mostrano che dopo l'aggiunta dello 0,04% di DEIPA, la superficie specifica del cemento può essere aumentata del 15% -20% e la produzione del mulino può essere aumentata dell'8% -12%. Il suo effetto di macinazione è superiore alla tradizionale trietanolammina (TEA) e triisopropanolamina (TIPA), soprattutto quando si macinano materiali ad alta durezza come scorie e ceneri volanti.
2. Ottimizzazione dello sviluppo dell'intensità
L'effetto del DEIPA sulla resistenza del cemento presenta una caratteristica "bimodale": la resistenza iniziale (3d, 7d) può aumentare del 15% -25%, e la resistenza successiva (28d, 90d) può aumentare in modo più significativo, arrivando fino al 43,8%.
Questa caratteristica ha origine dall'effetto di ingombro sterico dei gruppi isopropilici nella sua struttura molecolare, che può favorire l'idratazione di C3S e ritardare la rapida idratazione di C3AF, con conseguente sviluppo più equilibrato della forza. Ad esempio, ad un dosaggio dello 0,04%, la concentrazione a 90 giorni è aumentata del 34,3% rispetto al gruppo di riferimento, superando di gran lunga il 18%-22% del TEA.
3. Attivazione di attività materiali miste
L'effetto di attivazione dell'attività del DEIPA sui rifiuti industriali come ceneri volanti e scorie è eccezionale. I gruppi ossidrile nelle sue molecole possono formare legami idrogeno con i legami Si-O-Si sulla superficie del materiale misto, distruggendo la struttura del vetro e rilasciando SiO ₂ e Al ₂ O3 più attivi.
4. Effetti di risparmio energetico e riduzione dei consumi
DEIPA può ridurre il consumo di clinker di cemento del 5%-8% e diminuire il consumo di energia da carbone. Prendendo come esempio un cementificio con una produzione annua di 1 milione di tonnellate, utilizzando DEIPA è possibile risparmiare circa 12.000 tonnellate di carbone standard e ridurre le emissioni di CO ₂ di 31.000 tonnellate all'anno. La sua economia si riflette nel fatto che il costo di ogni tonnellata di coadiuvante nella macinazione del cemento aumenta di circa 8 yuan, ma può far risparmiare 15-20 yuan sui costi del clinker, con notevoli vantaggi globali.
Campo dei tensioattivi: additivi multifunzionali
1. Emulsificazione e dispersione
La testa polare (idrossile+ammino) e la coda non-polare (isopropile) del DEIPA formano una struttura anfifila, rendendolo un eccellente emulsionante. Nel settore delle vernici e degli inchiostri, DEIPA può stabilizzare l'interfaccia olio-acqua, prevenire la sedimentazione dei pigmenti e migliorare l'uniformità del rivestimento. Ad esempio, l'aggiunta del 2% di DEIPA ai rivestimenti in resina epossidica può ridurre la dimensione delle particelle disperse dei pigmenti da 15 μm a 5 μm e aumentare la lucentezza del 30%.
2. Trattamento antistatico e cedevole
I derivati del DEIPA, come i sali diestere di ammonio quaternario, vengono utilizzati nell'industria tessile come agenti antistatici e ammorbidenti. La sua biodegradabilità è superiore al tradizionale DTAC (cloruro di dodecil trimetilammonio) e il suo effetto ammorbidente è più duraturo.
3. Funzioni idratanti e raffinanti
Nell'industria delle fibre, DEIPA, come agente di raffinazione, può rimuovere le impurità naturali dalle fibre di cotone mantenendone la resistenza. La sua bagnabilità è migliore dell'etanolamina, che può aumentare la velocità di penetrazione del liquido raffinato del 40% e ridurre la quantità di sostanze chimiche utilizzate. Nella tintura dei tessuti in poliestere, DEIPA come agente livellante può ridurre il valore della differenza cromatica (Δ E) da 3,5 a 1,2 e migliorare il tasso di qualificazione della tintura.
Purificazione del gas: assorbente di gas acido
1. Rimozione dell'idrogeno solforato
DEIPA reagisce con H ₂ S per generare sali tiolici ciclici, con un'efficienza di rimozione superiore al 99%. Nella purificazione del gas naturale, la soluzione DEIPA (frazione di massa 15%) può ridurre la concentrazione di H ₂ S da 5.000 ppm a meno di 20 ppm a 40 gradi e il consumo di energia di rigenerazione è inferiore del 25% rispetto a MDEA (N-metildietanolammina).
2. Cattura dell'anidride carbonica
DEIPA reagisce con CO ₂ per formare ammino esteri, con una capacità di assorbimento di 0,8 mol CO ₂/mol DEIPA.
Nel trattamento dei fumi delle centrali elettriche alimentate a carbone-, la soluzione mista DEIPA-MEA (rapporto di massa 3:1) può aumentare il tasso di assorbimento di CO ₂ del 30%, ridurre la temperatura di rigenerazione da 120 gradi a 100 gradi e ridurre il consumo di energia.
3. Vantaggi tecnologici
Rispetto alla tradizionale desolforazione amminica, DEIPA ha una bassa corrosività (tasso di corrosione<0.1mm/a for carbon steel) and low volatility (vapor pressure) 0.001mmHg@25 The advantages of high temperature (℃) and low desorption enthalpy (desorption enthalpy 15% lower than MEA) can significantly extend the service life of equipment and reduce operating costs.
Additivi chimici e industriali quotidiani: applicazioni diversificate
1. Detergenti e cosmetici
DEIPA agisce come agente chelante per gli ioni calcio e magnesio nei detergenti, aumentando il potere pulente del 20% in condizioni di acqua dura. Nei prodotti per la cura della pelle, il suo basso potere irritante (indice di irritazione cutanea 1,2, inferiore a 2,5 del TEA) e le sue proprietà idratanti (tasso di ritenzione idrica superiore del 15% rispetto al glicerolo) lo rendono un ingrediente ideale. Ad esempio, dopo aver aggiunto il 3% di DEIPA a una marca di crema per il viso, la soddisfazione degli utenti riguardo all'idratazione è aumentata dal 78% al 91%.
2. Lubrificazione e olio da taglio
DEIPA, come additivo per pressioni estreme, può formare una pellicola di adsorbimento chimico sulle superfici di lavorazione dei metalli con una capacità di carico fino a 600 N (metodo a quattro sfere). L'aggiunta del 5% di DEIPA all'olio da taglio può prolungare la durata dell'utensile del 40% e ridurre la rugosità superficiale da Ra1,6 μm a Ra0,8 μm.
3. Funzioni di plastificazione ed emulsionamento
Dietetanolo Isopropanolamina (DEIPA)i plastificanti a base di PVC (come gli ftalati DEIPA) possono aumentare la flessibilità della plastica in PVC del 30% e avere una migliore resistenza alla migrazione rispetto al DOP (diottilftalato). Nell'asfalto emulsionato DEIPA può ridurre la viscosità del 25% e migliorare la costruzione e la lavorabilità.
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