一、產品簡介
N-(氫化牛脂基)-1,3-丙二胺（英文名：N-(Hydrogenated Tallowalkyl) 1,3-Propanediamines），簡稱HTPA，是一種重要的有機化合物，廣泛應用于工業清洗劑、紡織助劑、石油開采、金屬加工液以及化妝品配方中。其CAS編號為 68603-64-5，是一種由天然動植物油脂改性而來的長鏈烷基取代的二胺類化合物。
該化合物通過將氫化的牛脂脂肪酸與1,3-丙二胺進行酰胺化反應制得，具有良好的表面活性、乳化能力及緩蝕性能。由于其獨特的分子結構，使得它在多個領域展現出優異的應用價值。
二、化學性質
| 屬性 | 描述 |
|---|---|
| 中文名稱 | N-(氫化牛脂基)-1,3-丙二胺 |
| 英文名稱 | N-(Hydrogenated Tallowalkyl) 1,3-Propanediamines |
| CAS號 | 68603-64-5 |
| 分子式 | C??H??N???（n=1~3，視聚合度而定） |
| 外觀 | 淺黃色至棕褐色粘稠液體或膏狀物 |
| 溶解性 | 微溶于水，可溶于、異丙醇等極性溶劑 |
| pH值（1%水溶液） | 9.0 – 11.0 |
| 熔點 | 室溫下呈液態，無固定熔點 |
| 密度（25°C） | 0.88 – 0.92 g/cm3 |
| 閃點 | >100°C |
說明：該化合物通常以混合物形式存在，因其原料來源為天然氫化牛脂，因此碳鏈長度和結構略有差異，導致其實際分子量范圍較寬。
三、合成方法
1. 合成路線概述
N-(氫化牛脂基)-1,3-丙二胺主要通過以下步驟合成：
- 氫化處理：將天然牛脂脂肪酸進行催化加氫，獲得飽和脂肪酸。
- 酰胺化反應：將氫化后的脂肪酸與1,3-丙二胺在催化劑作用下進行縮合反應，生成目標產物。
- 純化處理：通過脫色、過濾、減壓蒸餾等手段去除副產物，提高產品純度。
2. 工藝流程圖示意
氫化牛脂脂肪酸 + 1,3-丙二胺 → 縮合反應 → 脫色過濾 → 成品
工藝特點：
- 反應溫度控制在100-130℃之間；
- 常用催化劑包括堿金屬氫氧化物或酶催化劑；
- 反應時間通常為2-4小時；
- 后處理過程需注意殘留胺的去除。
四、物理與化學特性分析
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 表面張力（1%水溶液） | 25 – 35 mN/m |
| HLB值 | 7 – 10（適合油包水型體系） |
| 泡沫性能 | 中等泡沫，泡沫穩定性良好 |
| 熱穩定性 | 較好，在150℃以下基本穩定 |
| 抗硬水能力 | 較強，適用于含鈣鎂離子體系 |
| 生物降解性 | 易生物降解，環保友好 |
圖表展示：HTPA與其他典型胺類化合物對比
| 項目 | HTPA | 油酸二胺 | 十八胺 |
|---|---|---|---|
| 表面張力 |  低 |
 高 |
 中等 |
| 乳化性 | 強 |
強 |
弱 |
| 生物降解性 | 快速 |
一般 |
慢 |
| 成本 | 中等 |
低廉 |
低廉 |
環境影響：由于使用的是天然動物脂肪為基礎，HTPA在自然環境中具備較好的降解能力，符合綠色化工發展趨勢。
五、應用領域
1. 工業清洗劑
HTPA因其良好的去污能力和表面活性，廣泛用于重垢清洗劑、金屬清洗劑等領域。適用于鋼鐵、銅、鋁等多種金屬材料的清潔作業。
優勢：
- 提高清洗效率；
- 減少腐蝕風險；
- 兼容性強，適配多種清洗設備。
2. 紡織助劑
在紡織行業中，HTPA可用作柔軟劑、抗靜電劑和潤滑劑，提升織物手感和加工效率。
應用效果：
- 改善纖維滑爽性；
- 降低摩擦系數；
- 提高染色均勻性。
3. 石油開采
作為油田化學品中的驅油劑和乳化劑，HTPA能有效促進原油采收率，尤其適用于三次采油（EOR）技術。
功能表現：
- 改善油水界面張力；
- 增強油藏滲透性；
- 減少結蠟現象。
4. 日化與化妝品
HTPA可用于洗發水、沐浴露、護發素等產品中，提供溫和清潔和調理功效。
優點：
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優點：
- 溫和不刺激；
- 改善頭發順滑度；
- 提升產品質感。
5. 金屬加工液
在切削液、防銹油中，HTPA可發揮良好的防銹、潤滑和乳化性能。
應用場景：
- 金屬拉絲；
- 切削加工；
- 表面處理。
六、安全與健康信息
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 急性毒性（LD??） | >2000 mg/kg（大鼠口服） |
| 刺激性 | 對皮膚和眼睛輕度刺激 |
| 過敏性 | 極少數人群可能出現過敏反應 |
| 儲存條件 | 存放于陰涼干燥處，避免陽光直射 |
| 包裝規格 | 200kg/桶、1000kg/IBC桶 |
| 廢棄處理 | 按照當地法規進行危險廢物處理 |
注意事項：
- 操作時建議佩戴防護手套和護目鏡；
- 避免吸入高濃度蒸汽；
- 如發生接觸，請立即用清水沖洗并就醫。
七、市場現狀與發展趨勢
隨著全球對綠色環保化學品的需求不斷上升，N-(氫化牛脂基)-1,3-丙二胺憑借其天然來源、高效性能和良好生物降解性，在多個行業中逐漸替代傳統石化類原料。
國際市場分布：
- 北美與歐洲對環保型添加劑需求旺盛；
- 亞太地區因制造業集中，消費增長迅速；
- 中國是該產品的主要生產國和消費國之一。
市場規模預測（2024-2030）：
| 年份 | 全球市場規模（億美元） | 年增長率 |
|---|---|---|
| 2024 | 1.2 | — |
| 2027 | 1.7 | +9.6% |
| 2030 | 2.3 | +10.2% |
未來趨勢：
- 開發多功能復合型產品；
- 推廣可持續生產工藝；
- 加強與下游行業的定制化合作。
八、常見問題解答（FAQ）
| 問題 | 解答 |
|---|---|
| Q: HTPA是否可以用于食品級產品？ | A: 不推薦直接用于食品接觸場合，需根據具體用途評估毒理報告。 |
| Q: HTPA能否與陽離子表面活性劑復配？ | A: 可以，但需注意電荷相互作用，建議先做相容性測試。 |
| Q: HTPA的儲存期限是多久？ | A: 正確儲存條件下，保質期一般為12-18個月。 |
| Q: 是否有替代品？ | A: 可選用椰油基或大豆油基胺類衍生物，但性能略遜于HTPA。 |
小貼士：如需長期保存，建議充氮包裝以防止氧化變質。
九、總結
N-(氫化牛脂基)-1,3-丙二胺作為一種高性能、環保型表面活性劑衍生物，憑借其優良的乳化、潤濕、緩蝕等性能，在多個工業領域展現出廣泛應用前景。隨著綠色化學理念的深入推廣，其市場需求將持續擴大。
希望本文能夠為廣大科研、生產及采購人員提供有價值的參考信息。
關鍵詞總結：表面活性劑、環保化學品、乳化劑、紡織助劑、油田化學品、金屬加工助劑、日化原料、生物降解、氫化牛脂、1,3-丙二胺衍生物
參考資料：國內外相關行業標準、供應商技術資料、SCI論文研究摘要、環保政策文件等。
溫馨提示：使用任何化學品前，請務必查閱MSDS數據表，并遵循地方安全規范。