氫化牛脂基二乙醇胺Bis (2- Hydroxyethyl) hydrogenated tallow amine CAS61790-82-7
氫化牛脂基二胺（Bis(2-Hydroxyethyl) Hydrogenated Tallow Amine）：性質(zhì)、用途與應(yīng)用研究
一、產(chǎn)品概述
氫化牛脂基二胺，英文名 Bis(2-hydroxyethyl) hydrogenated tallow amine，簡(jiǎn)稱(chēng)HEDTA，是一種重要的脂肪胺類(lèi)衍生物。其CAS編號(hào)為 61790-82-7，廣泛應(yīng)用于日用化學(xué)品、工業(yè)潤(rùn)滑劑、紡織助劑及涂料等多個(gè)領(lǐng)域。
該化合物由天然牛脂經(jīng)過(guò)氫化處理后，與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成的雙羥乙基取代胺類(lèi)物質(zhì)。由于其良好的表面活性、乳化性、抗靜電性和溫和性，成為多功能添加劑的重要代表之一。
二、化學(xué)結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)
1. 化學(xué)結(jié)構(gòu)
| 屬性 | 內(nèi)容 |
|---|---|
| 化學(xué)名稱(chēng) | Bis(2-hydroxyethyl) hydrogenated tallow amine |
| CAS編號(hào) | 61790-82-7 |
| 分子式 | C??H??N?O?（近似值，根據(jù)牛脂組成不同略有變化） |
| 分子量 | 約600 g/mol（視具體結(jié)構(gòu)而定） |
| 結(jié)構(gòu)式 | R-N(CH?CH?OH)?，其中R為氫化牛脂基團(tuán) |
🧪 說(shuō)明：牛脂主要成分為硬脂酸、棕櫚酸等飽和脂肪酸，經(jīng)氫化處理后形成穩(wěn)定的長(zhǎng)鏈脂肪基團(tuán)，再與二胺反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物。
2. 物理性質(zhì)
| 性質(zhì) | 數(shù)值或描述 |
|---|---|
| 外觀 | 淺黃色至棕黃色粘稠液體或固體 |
| 密度（20°C） | 0.90–0.95 g/cm3 |
| pH（1%水溶液） | 7.0–9.0 |
| 溶解性 | 微溶于冷水，可溶于熱水和 |
| 熔點(diǎn) | 35–45°C（因原料差異可能浮動(dòng)） |
| 穩(wěn)定性 | 常溫下穩(wěn)定，避光保存更佳 |
| 氣味 | 輕微脂肪胺氣味 |
三、生產(chǎn)工藝
氫化牛脂基二胺的合成主要包括以下三個(gè)步驟：
- 牛脂氫化：將天然牛脂中的不飽和脂肪酸通過(guò)加氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為飽和結(jié)構(gòu)，提高氧化穩(wěn)定性。
- 胺化反應(yīng)：使用氫化后的牛脂與氨進(jìn)行胺化反應(yīng)生成伯胺。
- 乙氧基化反應(yīng)：在催化劑作用下，與環(huán)氧乙烷進(jìn)行兩步加成，生成雙羥乙基取代的叔胺產(chǎn)物。
⚙️ 工藝流程示意圖：
牛脂 → 氫化 → 脂肪伯胺 → + 環(huán)氧乙烷 → 雙羥乙基化產(chǎn)物 → 成品
四、功能特性與性能優(yōu)勢(shì)
1. 表面活性與乳化能力
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 表面張力 | 通常低于35 mN/m |
| 臨界膠束濃度（CMC） | 低至0.01–0.1 wt% |
| 乳化性 | 在油水體系中具有優(yōu)異的乳化能力，尤其適用于化妝品配方 |
2. 抗靜電性能
| 應(yīng)用場(chǎng)景 | 效果 |
|---|---|
| 紡織纖維 | 顯著降低靜電積累 |
| 塑料制品 | 提高加工過(guò)程中的流動(dòng)性與成品防靜電性 |
3. 溫和性與安全性
| 指標(biāo) | 數(shù)據(jù) |
|---|---|
| 皮膚刺激性 | 無(wú)明顯刺激性（經(jīng)OECD標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試） |
| 生物降解性 | 高效生物降解（>80%在28天內(nèi)分解） |
| 毒性（LD??） | >2000 mg/kg（大鼠口服，屬低毒級(jí)別） |
五、主要應(yīng)用領(lǐng)域
1. 日化行業(yè)（洗護(hù)用品）
廣泛用于洗發(fā)水、沐浴露、香皂、潔面乳等個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中，作為：
- 調(diào)理劑：改善頭發(fā)順滑度，減少靜電；
- 增稠劑：調(diào)節(jié)產(chǎn)品粘度；
- 泡沫穩(wěn)定劑：增強(qiáng)起泡性能與泡沫穩(wěn)定性。
💆♀️ 典型配方參考（洗發(fā)水）：
表面活性劑（AES、APG） 15% HEDTA 3% 硅油 2% 防腐劑 0.5% 香精 0.2% 水 加至100%
2. 工業(yè)清洗劑
在金屬清洗劑、脫模劑、切削液等領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異：
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表面活性劑（AES、APG） 15%
HEDTA 3%
硅油 2%
防腐劑 0.5%
香精 0.2%
水 加至100%2. 工業(yè)清洗劑
在金屬清洗劑、脫模劑、切削液等領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異：
- 具有良好的油污分散能力；
- 緩蝕性好，保護(hù)金屬表面；
- 可與其他表面活性劑復(fù)配使用，提高清洗效率。
3. 紡織助劑
- 作為柔軟劑成分，提升織物手感；
- 作為抗靜電劑，在高溫染整過(guò)程中防止纖維摩擦積電；
- 在紡絲油劑中起到潤(rùn)滑與抗靜電雙重作用。
4. 涂料與樹(shù)脂行業(yè)
- 改善涂料的流平性與附著力；
- 作為固化劑組分參與聚氨酯反應(yīng)；
- 在水性體系中提供優(yōu)異的潤(rùn)濕分散效果。
六、市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
1. 全球市場(chǎng)規(guī)模
| 年份 | 市場(chǎng)規(guī)模（億美元） | 年增長(zhǎng)率 |
|---|---|---|
| 2020 | 12.5 | — |
| 2022 | 14.3 | +6.5% |
| 2025E | 17.8 | +6.2% |
📈 趨勢(shì)分析：
- 可持續(xù)發(fā)展推動(dòng)植物來(lái)源原料替代；
- 清潔標(biāo)簽趨勢(shì)促使綠色表面活性劑需求上升；
- 亞太地區(qū)尤其是中國(guó)、印度成為增長(zhǎng)引擎。
2. 主要生產(chǎn)企業(yè)
| 企業(yè)名稱(chēng) | 所在地 | 產(chǎn)品特點(diǎn) |
|---|---|---|
| 巴斯夫（BASF） | 德國(guó) | 多元化產(chǎn)品線，環(huán)保技術(shù)領(lǐng)先 |
| 陶氏杜邦（DowDuPont） | 美國(guó) | 工業(yè)級(jí)高性能表面活性劑主力供應(yīng)商 |
| 中科院下屬化工研究所 | 中國(guó) | 專(zhuān)注國(guó)產(chǎn)化替代與定制開(kāi)發(fā) |
| 科思創(chuàng)（Covestro） | 德國(guó) | 在聚氨酯體系中有廣泛應(yīng)用 |
七、安全與環(huán)保信息
1. 安全數(shù)據(jù)
| 項(xiàng)目 | 內(nèi)容 |
|---|---|
| GHS分類(lèi) | 不屬于危險(xiǎn)化學(xué)品 |
| 儲(chǔ)存條件 | 陰涼干燥處，避免陽(yáng)光直射 |
| 運(yùn)輸方式 | 普通化學(xué)品運(yùn)輸，無(wú)需特殊管控 |
2. 環(huán)保指標(biāo)
| 項(xiàng)目 | 數(shù)據(jù)/標(biāo)準(zhǔn) |
|---|---|
| COD/BOD比值 | <3，易降解 |
| VOC含量 | <0.1%，符合環(huán)保法規(guī) |
| REACH注冊(cè)狀態(tài) | 已完成歐盟REACH注冊(cè) |
八、常見(jiàn)問(wèn)題解答（FAQ）
| 問(wèn)題 | 答案 |
|---|---|
| HEDTA是否適合敏感肌人群？ | 是的，因其溫和性，適合敏感肌膚使用 |
| 是否可以和其他胺類(lèi)產(chǎn)品復(fù)配？ | 可以，但需注意pH值平衡與兼容性 |
| 是否適用高溫環(huán)境？ | 短期耐高溫可達(dá)80°C以上，長(zhǎng)期建議低于60°C |
| 是否有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？ | GB/T 20979-2007《表面活性劑 二酰胺》可作參考 |
九、未來(lái)展望與創(chuàng)新方向
隨著消費(fèi)者對(duì)可持續(xù)、環(huán)保、健康產(chǎn)品的追求不斷增強(qiáng)，HEDTA及其類(lèi)似物正朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展：
- 綠色化：采用植物油脂替代動(dòng)物源牛脂，實(shí)現(xiàn)完全素食友好型配方；
- 功能升級(jí)：通過(guò)改性引入抗菌、保濕等附加功能；
- 納米化：開(kāi)發(fā)納米級(jí)分散體系，提升其在水性系統(tǒng)中的溶解性與穩(wěn)定性；
- 智能化：結(jié)合智能釋放機(jī)制，用于控釋香精、活性成分等高端產(chǎn)品中。
🌱 綠色轉(zhuǎn)型已成為全球化工行業(yè)重點(diǎn)戰(zhàn)略，HEDTA作為傳統(tǒng)脂肪胺類(lèi)代表，正在經(jīng)歷從“基礎(chǔ)化學(xué)品”向“高附加值功能性材料”的跨越。
十、結(jié)語(yǔ)
氫化牛脂基二胺（Bis(2-hydroxyethyl) hydrogenated tallow amine），以其優(yōu)異的綜合性能和廣泛的適用性，已經(jīng)成為現(xiàn)代日化、工業(yè)、紡織等多個(gè)領(lǐng)域不可或缺的功能性助劑。隨著綠色化學(xué)理念的深入推廣和技術(shù)的不斷進(jìn)步，該產(chǎn)品將在未來(lái)展現(xiàn)出更強(qiáng)的生命力與發(fā)展?jié)摿Α?/p>
如能進(jìn)一步優(yōu)化其生態(tài)足跡并拓展其復(fù)合功能，HEDTA必將成為新一代環(huán)保表面活性劑的典范之一。
📚 參考資料（部分）：
- PubChem Database, National Center for Biotechnology Information
- 中國(guó)表面活性劑網(wǎng)，《新型脂肪胺類(lèi)表面活性劑的研究進(jìn)展》
- BASF Technical Data Sheet – Tallow Based Ethoxylates
- 歐盟REACH法規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)
- GB/T 20979-2007 表面活性劑相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
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