Dietanol isopropanolamina (DEIPA)é um composto orgânico com a fórmula química C8H19NO3 e CAS 6712-98-7. Este composto aparece como um líquido transparente incolor a amarelo claro à temperatura ambiente. Essa alteração de cor pode estar relacionada à sua pureza, condições de armazenamento e tempo de exposição à luz. Em circunstâncias normais, a monoisopropanolamina de dietilenoglicol de alta qualidade deve apresentar uma aparência incolor e transparente. Possui boa solubilidade e pode ser dissolvido em diversos solventes orgânicos, como etanol, acetona, etc. Ao mesmo tempo, também pode ser misturado com água em qualquer proporção para formar uma solução estável. A tensão superficial é relativamente baixa, o que torna mais fácil molhar e espalhar em superfícies sólidas em determinadas aplicações. Medição da resistência ao fluxo de líquido. A viscosidade da dietanolamina é geralmente baixa, o que a torna relativamente fácil de manusear durante os processos de fluxo e bombeamento. Como auxiliar de retificação, possui amplo valor de aplicação em vários campos. Seu excelente desempenho de moagem e efeito de aumento de resistência fazem dele uma matéria-prima preferida na indústria de cimento, enquanto sua proteção ambiental e sustentabilidade também fazem com que tenha amplas perspectivas de desenvolvimento no futuro. Com a contínua investigação e exploração do seu desempenho, as suas aplicações noutros campos também continuarão a expandir-se e a aprofundar-se.
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Fórmula Química |
C7H17NO3 |
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Massa Exata |
163 |
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Peso molecular |
163 |
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m/z |
163 (100.0%), 164 (7.6%) |
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Análise Elementar |
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 graus f, Coeficiente de acidez (PKA) 14,42 ± 0,10 (previsto), InChIKeyZFECCYLNALETDE-UHFFFAOYSA-N, Símbolo de perigo (GHS), GHS07, Aviso, Descrição de perigo h315-h319, Precauções p264-p280-p302+p352+p332+p313+p362+p364-p305+p351+p338+p337+p313, Instruções de segurança 24/25, WGK Alemanha 3.
Existem três rotas principais para a síntese deDietanol isopropanolamina (DEIPA): primeiro, a amônia reage com o óxido de etileno (EO) e o óxido de propileno (PO), respectivamente; Segundo, é formado pela reação do MIPA e do EO; Terceiro, é sintetizado a partir de dietanolamina (DEA) e po.
Essa rota é uma reação em série de três-estágios. A amônia reage com o OE para produzir monoetanolamina, dietanolamina e trietanolamina. O reagente é então sintetizado com Po e o produto alvo é obtido após purificação. Alternativamente, a amônia reage com PO para produzir monoisopropanolamina, diisopropanolamina e triisopropanolamina, e o reagente é sintetizado com EO para obter o produto alvo após purificação. A produção de deipa por este método requer dois tempos de alimentação e purificação, e o investimento em equipamentos é grande. Ao final de 2016, não existe no mundo nenhum dispositivo relevante para esse processo.
Essa rota é gerada por uma reação de duas-etapas entre MIPA e EO. Na primeira etapa, MIPA reage com EO para produzir n- (2-hidroxietil) isopropanolamina. Na segunda etapa, a n- (2-hidroxietil) isopropanolamina reage com o EO para produzir deipa. Este processo de reação é uma série de reações, mas a matéria-prima MIPA é produzida por apenas algumas empresas no mundo e é usada principalmente em indústrias de química fina, como medicamentos, pesticidas, têxteis, cosméticos, etc. Devido a certos problemas e riscos no custo e fornecimento de matérias-primas MIPA, apenas uma empresa na China possui planta de produção MIPA, que tem a vantagem de matérias-primas autoproduzidas. O projeto da planta de isopropanolamina modificada de 50.000 toneladas também foi mencionado em relatórios relevantes.
Nesta rota, o DEA reage com o PO para produzir a substância alvo deipa. As vantagens desta rota são rápida taxa de reação, alta seletividade, fornecimento suficiente e estável de matérias-primas. Atualmente, toda a produção de deipa na China adota essa rota, mas há diferenças no equipamento de produção, na caldeira de reação ou na reação do pipeline, nos isômeros do produto e na estabilidade da qualidade.
Dietanol isopropanolamina (DEIPA)é um composto com amplo valor de aplicação em diversos campos, especialmente como auxiliar de retificação, com excelente desempenho e amplas aplicações.
A aplicação na indústria de cimento é a mais extensa. Como um auxiliar eficiente de moagem de cimento, pode melhorar significativamente a eficiência de moagem e a qualidade do cimento. Especificamente, durante o processo de moagem de cimento, é possível reduzir efetivamente o tamanho das partículas, aumentar a área superficial específica do cimento e, assim, melhorar a fluidez e a dispersibilidade do cimento. Isto não só ajuda a melhorar a eficiência da produção de cimento, mas também reduz significativamente o consumo de energia.
Além disso, pode aumentar significativamente a resistência do cimento, incluindo a resistência inicial e a resistência tardia. Ao combinar-se com outras substâncias de álcool amina, como trietanolamina e triisopropanolamina, pode fornecer aumento de resistência de 3-5 MPa na fase inicial do endurecimento do cimento e de 4-8 MPa na fase final. Esta característica o torna uma matéria-prima preferida na área de auxiliares de moagem de cimento.
2. Matérias-primas químicas
Além de ser utilizado como auxiliar de moagem de cimento, também pode ser utilizado como matéria-prima química para síntese de outros produtos químicos com funções específicas. Por exemplo, pode reagir com anidridos de ácidos graxos para preparar emulsificantes, reagir com isocianatos para obter materiais de poliuretano e reagir com álcoois para produzir produtos ésteres. Esses produtos possuem uma ampla gama de aplicações na indústria química, incluindo resinas sintéticas, revestimentos, lubrificantes, etc.
3. Proteção Ambiental e Sustentabilidade
Vale ressaltar que é um composto a-tóxico e ecologicamente correto. Sua irritação cutânea é menor que a da trietanolamina, o que significa que tem um impacto relativamente pequeno na saúde dos trabalhadores durante o uso.
Além disso, devido ao seu excelente desempenho de moagem e efeito de aumento de resistência, também pode ajudar a reduzir o consumo de energia e as emissões de resíduos no processo de produção de cimento, ajudando assim a alcançar uma produção verde e sustentável.
4. Substitua os auxiliares de moagem tradicionais
No campo dos auxiliares de moagem de cimento, também pode ser utilizado como substituto dos auxiliares de moagem tradicionais, como trietanolamina e triisopropanolamina. Devido ao seu excelente efeito de moagem e maior respeito ao meio ambiente, vem ocupando gradativamente uma posição dominante no mercado. Isto não só ajuda a melhorar a qualidade dos produtos de cimento, mas também reduz os custos de produção e reduz o impacto no ambiente.
5. Aplicações em materiais de construção e outras áreas
Além da indústria de cimento, também pode ser aplicado como auxiliar de moagem em outras áreas de materiais de construção, como cerâmica, vidro, etc. Nessas áreas, também pode desempenhar um papel na melhoria da eficiência da moagem e na melhoria da qualidade do produto. Além disso, com a contínua pesquisa e exploração de seu desempenho, suas aplicações em outras áreas como revestimentos, tintas, têxteis, etc.
Dietanol isopropanolamina (DEIPA), abreviado como DEIPA, é um composto orgânico com grupos funcionais álcool e amina. Sua fórmula química é C ₇ H ₁ N O3, e é um líquido viscoso transparente incolor a amarelo claro à temperatura ambiente. Tem um odor pungente de amônia e é solúvel em água, álcool e éter. Os grupos hidroxila (- OH) e amino (- NH) em sua estrutura molecular conferem-lhe propriedades químicas únicas, tornando-o amplamente aplicável no campo industrial. O que se segue descreve sistematicamente os usos da DEIPA a partir de três dimensões: principais áreas de aplicação, características técnicas e impacto na indústria.
1. Melhore a eficiência da moagem
DEIPA, como um auxiliar de moagem de cimento com álcool amina de terceira geração, reduz a energia superficial das partículas de cimento ao adsorvê-las, minimizando a aglomeração entre as partículas e aumentando significativamente a produção da máquina de moagem. Dados experimentais mostram que após a adição de 0,04% de DEIPA, a área superficial específica do cimento pode ser aumentada em 15% -20% e a produção do moinho pode ser aumentada em 8% -12%. Seu efeito de moagem é superior ao tradicional trietanolamina (TEA) e triisopropanolamina (TIPA), especialmente na moagem de materiais de alta dureza, como escória e cinzas volantes.
2. Otimização do desenvolvimento de intensidade
O efeito do DEIPA na resistência do cimento apresenta uma característica "bimodal": a resistência inicial (3d, 7d) pode aumentar em 15% -25%, e a resistência posterior (28d, 90d) pode aumentar de forma mais significativa, atingindo até 43,8%.
Essa característica tem origem no efeito de impedimento estérico dos grupos isopropil em sua estrutura molecular, que pode promover a hidratação do C3S e retardar a rápida hidratação do C3AF, resultando em um desenvolvimento de força mais equilibrado. Por exemplo, a uma dosagem de 0,04%, a dosagem de 90 dias aumentou 34,3% em comparação com o grupo de base, excedendo em muito os 18% -22% do TEA.
3. Ativação de atividade de materiais mistos
O efeito de ativação da atividade do DEIPA em resíduos industriais, como cinzas volantes e escórias, é notável. Os grupos hidroxila em suas moléculas podem formar ligações de hidrogênio com as ligações Si-O-Si na superfície do material misturado, rompendo a estrutura do vidro e liberando SiO ₂ e Al ₂ O3 mais ativos.
4. Efeitos de poupança de energia e redução do consumo
A DEIPA pode reduzir o consumo de clínquer de cimento em 5% -8% e diminuir o consumo de energia do carvão. Tomando como exemplo uma fábrica de cimento com uma produção anual de 1 milhão de toneladas, o uso da DEIPA pode economizar cerca de 12.000 toneladas de carvão padrão e reduzir as emissões de CO₂ em 31.000 toneladas anuais. Sua economia se reflete no fato de que o custo de cada tonelada de auxílio à moagem de cimento aumenta em cerca de 8 yuans, mas pode economizar 15-20 yuans em custos de clínquer, com benefícios abrangentes significativos.
Campo surfactante: aditivos multifuncionais
1. Emulsificação e dispersão
A cabeça polar (hidroxila+amino) e a cauda a-polar (isopropil) do DEIPA formam uma estrutura anfifílica, tornando-o um excelente emulsificante. Na indústria de tintas e tintas, a DEIPA pode estabilizar a interface óleo{3}}água, evitar a sedimentação do pigmento e melhorar a uniformidade do revestimento. Por exemplo, adicionar 2% de DEIPA a revestimentos de resina epóxi pode reduzir o tamanho das partículas dispersas dos pigmentos de 15 μm para 5 μm e aumentar o brilho em 30%.
2. Tratamento antiestático e compatível
Os derivados de DEIPA, como os sais de diéster de amônio quaternário, são usados na indústria têxtil como agentes antiestáticos e amaciantes. Sua biodegradabilidade é superior ao DTAC tradicional (cloreto de dodecil trimetilamônio) e seu efeito suavizante é mais duradouro.
3. Funções hidratantes e refinantes
Na indústria de fibras, o DEIPA, como agente de refino, pode remover impurezas naturais das fibras de algodão, mantendo a resistência da fibra. Sua molhabilidade é melhor que a etanolamina, o que pode aumentar a taxa de penetração do líquido refinado em 40% e reduzir a quantidade de produtos químicos utilizados. No tingimento de tecidos de poliéster, o DEIPA como agente de nivelamento pode reduzir o valor da diferença de cor (Δ E) de 3,5 para 1,2 e melhorar a taxa de qualificação do tingimento.
Purificação de Gás: Absorvente de Gás Ácido
1. Remoção de sulfeto de hidrogênio
DEIPA reage com H₂S para gerar sais tiol cíclicos, com uma eficiência de remoção superior a 99%. Na purificação de gás natural, a solução DEIPA (fração de massa 15%) pode reduzir a concentração de H₂S de 5.000 ppm para menos de 20 ppm a 40 graus, e o consumo de energia de regeneração é 25% menor que o MDEA (N-metildietanolamina).
2. Captura de dióxido de carbono
DEIPA reage com CO₂ para formar aminoésteres, com capacidade de absorção de 0,8 mol CO₂/mol DEIPA.
No tratamento de gases de combustão de usinas-movidas a carvão, a solução mista DEIPA-MEA (proporção de massa 3:1) pode aumentar a taxa de absorção de CO ₂ em 30%, reduzir a temperatura de regeneração de 120 graus para 100 graus e diminuir o consumo de energia.
3. Vantagens tecnológicas
Comparado com a dessulfuração de amina tradicional, o DEIPA tem baixa corrosividade (taxa de corrosão<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.
Aditivos químicos e industriais diários: aplicações diversificadas
1. Detergentes e cosméticos
DEIPA atua como agente quelante de íons cálcio e magnésio em detergentes, aumentando o poder de limpeza em 20% em condições de água dura. Em produtos para a pele, sua baixa irritabilidade (índice de irritação cutânea 1,2, inferior ao TEA 2,5) e propriedades hidratantes (taxa de retenção de água 15% superior à do glicerol) tornam-no um ingrediente ideal. Por exemplo, após adicionar 3% de DEIPA a uma marca de creme facial, a satisfação do usuário com a hidratação aumentou de 78% para 91%.
2. Lubrificação e óleo de corte
DEIPA, como aditivo de extrema pressão, pode formar um filme de adsorção química em superfícies de processamento de metal com capacidade de carga de até 600N (método de quatro esferas). Adicionar 5% de DEIPA ao óleo de corte pode prolongar a vida útil da ferramenta em 40% e reduzir a rugosidade da superfície de Ra1,6 μm para Ra0,8 μm.
3. Funções de plastificação e emulsificação
Dietanol isopropanolamina (DEIPA)plastificantes à base de (como ftalatos DEIPA) podem aumentar a flexibilidade dos plásticos de PVC em 30% e têm melhor resistência à migração do que o DOP (ftalato de dioctila). No asfalto emulsionado, o DEIPA pode reduzir a viscosidade em 25% e melhorar a construção e a trabalhabilidade.
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