牛脂胺聚氧乙烯(02)醚:混合長鏈非離子表活的乳化增效與耐硬水驗證
——基于牛脂基(C16-C18)與雙環氧乙烷基團的協同效應(CAS 61791-26-2)
牛脂胺聚氧乙烯(02)醚(CAS 61791-26-2,簡稱TAE-2),作為雙環氧乙烷(EO)非離子表面活性劑,通過牛脂胺混合疏水鏈(C16-C18飽和/不飽和烷基胺)與雙EO親水基協同,在硬水環境與乳化場景中展現明確性能邊界。本文基于實驗數據與行業標準,客觀解析其技術特性。
一、化學特性與生產控制
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分子構成
- 結構式:C16−18?H33−37?NH(CH2?CH2?O)2?H
- 物理性質:淺黃色蠟狀固體(25℃密度 0.98 g/cm³,pH 8.5-9.5,水中溶解度>70%,需加熱至45℃溶解)
- 活性物含量:99±1%(氣相色譜法,ISO 10634)
- 碘值:35-45 g I?/100g(韋氏法,ISO 3961)
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生產工藝
- 合成路徑:
→ 牛脂胺(C16-C18混合胺)與環氧乙烷加成(摩爾比1:2,堿性催化,130℃/4h,轉化率≥95%)
→ 分子蒸餾純化(游離胺≤0.3%,電位滴定法,GB/T 15045)
- 質控關鍵:
→ 環氧乙烷殘留 ≤4 ppm(頂空氣相色譜法,GB/T 5009.191)
→ 胺價 140-160 mg KOH/g(ISO 2879)
二、功能驗證與數據支撐
1. 乳化與清潔性能
- 礦物油乳化力:1%溶液乳化68#潤滑油>88%(GB/T 6369)
- 硬水耐受性:300 ppm硬度水中去污力保留>85%(GB/T 13174)
2. 配伍性與穩定性
- 陰離子復配:與AES(1:1)復配無析出(濁度<20 NTU,ISO 7027)
- 氧化穩定性:60℃/30天過氧化值增幅<2 mmol/kg(ISO 3960)
3. 工業應用特性
- 金屬防銹:0.5%溶液浸泡碳鋼片,鹽霧試驗48h無銹斑(GB/T 10125)
- 纖維潤滑:0.3%溶液處理棉紗,斷頭率降低>22%(紡織廠實測數據)
三、典型應用場景
1. 工業潤滑
- 金屬軋制液:4%復配脂肪酸酯,軋制力降低>15%(軋機實測數據)
- 切削液:2%復配硼酸酯,極壓承載能力>320 N(四球試驗,ASTM D2783)
2. 家居清潔
- 低溫洗潔精:10%復配APG(1:1),5℃油脂乳化率>85%(GB/T 35759)
- 硬水洗衣液:8%復配LAS(1:0.8),去污力>1.1(GB/T 13174)
3. 日化產品
- 膏霜乳化劑:5%復配單甘酯(1:0.7),乳液粒徑D50<350 nm(動態光散射法)
- 低泡清洗劑:6%復配烷基糖苷,泡沫高度<5cm(ASTM D1173)
四、性能局限與優化路徑
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客觀限制
- 泡沫抑制有限:0.5%溶液動態泡沫高度>55mm(ISO 696)
- 生物降解性:28天降解率僅25%(OECD 301D)
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改進方案
- 復配消泡劑:添加0.03%聚二甲基硅氧烷,泡沫高度降至<10mm
- 乙氧基化改性:引入羧酸基團,降解率提升至>35%(30天)
五、成本效益分析(以金屬軋制液為例)
對比項 |
TAE-2復配體系 |
傳統硫化脂肪體系 |
活性物用量 |
4% |
8% |
軋輥磨損率 |
降低>12% |
無顯著變化 |
廢水COD值 |
3,500 mg/L |
12,000 mg/L |
結語:混合鏈雙EO胺醚的適配邊界
牛脂胺聚氧乙烯(02)醚憑借天然來源的潤滑性與硬水耐受能力,適用于金屬加工與低溫清潔配方,但需規避高泡需求。推薦在軋制液、硬水洗滌劑中優先選用,儲存需避光(<40℃),開封后建議12個月內使用。