十八胺聚氧乙烯(02)醚:長鏈非離子表活的強吸附與低泡耐酸特性驗證
——基于C18飽和烷基胺與雙環氧乙烷基團的協同效應(CAS 10213-78-2)
十八胺聚氧乙烯(02)醚(CAS 10213-78-2,簡稱SA-2),作為雙環氧乙烷(EO)非離子表面活性劑,通過十八胺(C18飽和烷基胺)疏水鏈與雙EO親水基協同,在金屬防護與低泡酸性環境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:C18?H37?NH(CH2?CH2?O)2?H
- 物理性質:白色蠟狀固體(25℃密度 0.95 g/cm³,pH 8.5-9.5,水中溶解度>55%,需加熱至60℃分散)
- 活性物含量:99±1%(氣相色譜法,ISO 10634)
- 胺價:140-160 mg KOH/g(ISO 2879)
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生產工藝
- 合成路徑:
→ 十八胺與環氧乙烷加成(摩爾比1:2,堿性催化,125℃/5h,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 ≤10 ppm(頂空氣相色譜法,GB/T 5009.191)
→ 過氧化值<5 mmol/kg(ISO 3960)
二、功能驗證與數據支撐
1. 吸附與低泡性能
- 金屬吸附量:0.1%溶液在碳鋼表面吸附量>3.8 μg/cm²(QCM-D測試)
- 動態泡沫高度:0.5%溶液(50℃)泡沫<20mm(ISO 696)
2. 配伍性與耐受性
- 酸性穩定:pH 2.5下復配硫酸無析出(濁度<20 NTU,ISO 7027)
- 硬水耐受:500 ppm硬度水中乳化力保留>80%(GB/T 6369)
3. 工業應用特性
- 金屬防銹:0.3%溶液浸泡碳鋼,鹽霧試驗72h無銹斑(GB/T 10125)
- 纖維潤滑:0.2%處理錦綸,斷頭率降低>30%(紡織廠實測)
三、典型應用場景
1. 金屬加工
- 酸洗緩蝕劑:0.5%復配硫脲,碳鋼腐蝕速率<1.2 g/m²·h(GB/T 18590)
- 切削液基材:1.5%復配硼酸酯,極壓承載能力>300 N(四球試驗,ASTM D2783)
2. 工業清洗
- 酸性除銹劑:4%復配磷酸(1:0.3),60℃氧化皮清除率>90%(GB/T 35759)
- 低泡噴淋清洗:3%復配異構十三醇醚,動態泡沫高度<15mm(ASTM D1173)
3. 紡織助劑
- 化纖紡絲油劑:1%復配季銨鹽,纖維靜電壓<0.5 kV(GB/T 12703.1)
- 染料滲透劑:0.6%復配JFC,退漿率>95%(紡織廠實測)
四、性能局限與優化路徑
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客觀限制
- 高溫穩定性弱:80℃/24h活性物降解率>5%(HPLC追蹤)
- 生物降解性:28天降解率僅15%(OECD 301D)
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改進方案
- 復配抗氧化劑:添加0.05% TBHQ,80℃降解率降至<2%
- 酯化改性:降解率提升至>22%(30天,JIS K 0102)
五、成本效益分析(以酸洗緩蝕劑為例)
對比項 |
SA-2復配體系 |
傳統烏洛托品體系 |
活性物用量 |
0.5% |
2% |
碳鋼腐蝕速率 |
<0.01 mm/年 |
>0.1 mm/年 |
廢水COD值 |
3,200 mg/L |
12,000 mg/L |
結語:長鏈雙EO胺醚的工業適配性
十八胺聚氧乙烯(02)醚憑借強金屬吸附性與耐酸低泡特性,適用于金屬酸洗與精密清洗領域,但需規避高溫長期使用場景。推薦在緩蝕劑、化纖油劑中優先選用,儲存需避光(<40℃),開封后建議12個月內使用。