Dietanol isopropanolamina (DEIPA)es un compuesto orgánico con la fórmula química C8H19NO3 y CAS 6712-98-7. Este compuesto aparece como un líquido transparente de incoloro a amarillo claro a temperatura ambiente. Este cambio de color puede estar relacionado con su pureza, condiciones de almacenamiento y tiempo de exposición a la luz. En circunstancias normales, la monoisopropanolamina de dietilenglicol de alta calidad debe presentar una apariencia incolora y transparente. Tiene buena solubilidad y puede disolverse en diversos disolventes orgánicos, como etanol, acetona, etc. Al mismo tiempo, también puede mezclarse con agua en cualquier proporción para formar una solución estable. La tensión superficial es relativamente baja, lo que facilita su humectación y extensión sobre superficies sólidas en determinadas aplicaciones. Medición de la resistencia al flujo de líquidos. La viscosidad de la dietanolamina suele ser baja, lo que la hace relativamente fácil de manejar durante los procesos de flujo y bombeo. Como ayuda para la molienda, tiene un amplio valor de aplicación en múltiples campos. Su excelente rendimiento de molienda y su efecto de mejora de la resistencia la convierten en una materia prima preferida en la industria del cemento, mientras que su protección ambiental y sostenibilidad también le otorgan amplias perspectivas de desarrollo en el futuro. Con la continua investigación y exploración de su desempeño, sus aplicaciones en otros campos también continuarán expandiéndose y profundizándose.
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Fórmula química |
C7H17NO3 |
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Masa exacta |
163 |
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Peso molecular |
163 |
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m/z |
163 (100.0%), 164 (7.6%) |
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Análisis elemental |
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 grados f, Coeficiente de acidez (PKA) 14,42 ± 0,10 (previsto), InChIKeyZFECCYLNALETDE-UHFFFAOYSA-N, Símbolo de peligro (GHS), GHS07, Advertencia, Descripción del peligro h315-h319, Precauciones p264-p280-p302+p352+p332+p313+p362+p364-p305+p351+p338+p337+p313, Instrucciones de seguridad 24/25, WGK Alemania 3.
Hay tres rutas principales para la síntesis deDietanol isopropanolamina (DEIPA): primero, el amoníaco reacciona con óxido de etileno (EO) y óxido de propileno (PO), respectivamente; En segundo lugar, se forma por reacción de MIPA y EO; En tercer lugar, se sintetiza a partir de dietanolamina (DEA) y po.
Esta ruta es una reacción en serie de tres-etapas. El amoníaco reacciona con el EO para producir monoetanolamina, dietanolamina y trietanolamina. Luego, el reactivo se sintetiza con Po y el producto objetivo se obtiene después de la purificación. Alternativamente, el amoníaco reacciona con PO para producir monoisopropanolamina, diisopropanolamina y triisopropanolamina, y el reactivo se sintetiza con EO para obtener el producto objetivo después de la purificación. La producción de deipa mediante este método requiere dos veces de alimentación y purificación, y la inversión en equipo es grande. A finales de 2016 no existe en el mundo ningún dispositivo relevante para este proceso.
Esta ruta se genera mediante una reacción de dos-pasos entre MIPA y EO. En el primer paso, MIPA reacciona con EO para producir n- (2-hidroxietil)isopropanolamina. En el segundo paso, la n-(2-hidroxietil)isopropanolamina reacciona con EO para producir deipa. Este proceso de reacción es una serie de reacciones, pero la materia prima MIPA es producida solo por unas pocas empresas en el mundo y se utiliza principalmente en industrias de química fina como medicina, pesticidas, textiles, cosméticos, etc. Debido a ciertos problemas y riesgos en el costo y suministro de las materias primas MIPA, solo una empresa en China tiene una planta de producción de MIPA, que tiene la ventaja de contar con materias primas de producción propia. El proyecto de la planta de isopropanolamina modificada de 50.000 toneladas también se ha mencionado en informes pertinentes.
En esta ruta, la DEA reacciona con PO para producir la sustancia objetivo deipa. Las ventajas de esta ruta son una velocidad de reacción rápida, una alta selectividad y un suministro suficiente y estable de materias primas. En la actualidad, toda la producción de deipa en China adopta esta ruta, pero existen diferencias en el equipo de producción, el recipiente de reacción o la reacción en tubería, los isómeros del producto y la estabilidad de la calidad.
Dietanol isopropanolamina (DEIPA)es un compuesto con amplio valor de aplicación en múltiples campos, especialmente como ayuda al rectificado, con excelente rendimiento y amplias aplicaciones.
La aplicación en la industria del cemento es la más extensa. Como ayuda eficaz para la molienda de cemento, puede mejorar significativamente la eficiencia de la molienda y la calidad del cemento. Específicamente, durante el proceso de molienda del cemento, es posible reducir efectivamente el tamaño de las partículas, aumentar el área de superficie específica del cemento y así mejorar la fluidez y dispersabilidad del cemento. Esto no sólo ayuda a mejorar la eficiencia de la producción de cemento, sino que también reduce significativamente el consumo de energía.
Además, puede mejorar significativamente la resistencia del cemento, incluida la resistencia temprana y la resistencia tardía. Al combinarse con otras sustancias de amina alcohólica, como la trietanolamina y la triisopropanolamina, puede proporcionar una mejora de la resistencia de 3 a 5 MPa en la etapa inicial del endurecimiento del cemento y de 4 a 8 MPa en la etapa tardía. Esta característica la convierte en una materia prima preferida en el campo de los auxiliares para la molienda de cemento.
2. Materias primas químicas
Además de utilizarse como ayuda para la molienda de cemento, también se puede utilizar como materia prima química para sintetizar otras sustancias químicas con funciones específicas. Por ejemplo, puede reaccionar con anhídridos de ácidos grasos para preparar emulsionantes, reaccionar con isocianatos para obtener materiales de poliuretano y reaccionar con alcoholes para producir productos éster. Estos productos tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria química, incluyendo resinas sintéticas, recubrimientos, lubricantes, etc.
3. Protección Ambiental y Sostenibilidad
Cabe mencionar que es un compuesto no-tóxico y amigable con el medio ambiente. Su irritación de la piel es menor que la de la trietanolamina, lo que significa que tiene un impacto relativamente pequeño en la salud de los trabajadores durante su uso.
Además, debido a su excelente rendimiento de molienda y efecto de mejora de la resistencia, también puede ayudar a reducir el consumo de energía y las emisiones de desechos en el proceso de producción de cemento, contribuyendo así a lograr una producción ecológica y sostenible.
4. Reemplace las ayudas de molienda tradicionales
En el campo de los auxiliares de molienda de cemento, también se puede utilizar como sustituto de los auxiliares de molienda tradicionales como la trietanolamina y la triisopropanolamina. Debido a su excelente efecto de molienda y su mayor respeto al medio ambiente, está ocupando gradualmente una posición dominante en el mercado. Esto no sólo ayuda a mejorar la calidad de los productos de cemento, sino que también reduce los costos de producción y reduce el impacto sobre el medio ambiente.
5. Aplicaciones en materiales de construcción y otros campos.
Además de en la industria del cemento, también se puede aplicar como ayuda para la molienda en otros campos de materiales de construcción, como cerámica, vidrio, etc. En estos campos, también puede desempeñar un papel en la mejora de la eficiencia de la molienda y la calidad del producto. Además, con la continua investigación y exploración de su rendimiento, también se están ampliando sus aplicaciones en otros campos como recubrimientos, tintas, textiles, etc.
Dietanol isopropanolamina (DEIPA), abreviado como DEIPA, es un compuesto orgánico con grupos funcionales alcohol y amina. Su fórmula química es C ₇ H ₁ N O3 y es un líquido viscoso transparente de incoloro a amarillo claro a temperatura ambiente. Tiene un olor acre a amoníaco y es soluble en agua, alcohol y éter. Los grupos hidroxilo (- OH) y amino (- NH) en su estructura molecular le confieren propiedades químicas únicas, lo que lo hace ampliamente aplicable en el campo industrial. A continuación se describen sistemáticamente los usos de DEIPA desde tres dimensiones: áreas de aplicación principales, características técnicas e impacto en la industria.
1. Mejorar la eficiencia de molienda
DEIPA, como auxiliar de molienda de cemento amina-alcohol de tercera-generación, reduce la energía superficial de las partículas de cemento adsorbiéndose sobre ellas, minimizando la aglomeración entre partículas y aumentando significativamente el rendimiento de la máquina trituradora. Los datos experimentales muestran que después de agregar 0,04% de DEIPA, la superficie específica del cemento se puede aumentar entre un 15% y un 20% y la producción del molino se puede aumentar entre un 8% y un 12%. Su efecto de molienda es superior a la trietanolamina (TEA) y la triisopropanolamina (TIPA) tradicionales, especialmente cuando se muelen materiales de alta dureza como escorias y cenizas volantes.
2. Optimización del desarrollo de la intensidad.
El efecto de DEIPA sobre la resistencia del cemento exhibe una característica "bimodal": la resistencia inicial (3d, 7d) puede aumentar entre un 15% y un 25%, y la resistencia posterior (28d, 90d) puede aumentar de manera más significativa, alcanzando hasta un 43,8%.
Esta característica se origina por el efecto de impedimento estérico de los grupos isopropilo en su estructura molecular, que pueden promover la hidratación de C3S y retrasar la rápida hidratación de C3AF, resultando en un desarrollo más equilibrado de la fuerza. Por ejemplo, con una dosis del 0,04 %, la concentración a 90 días aumentó un 34,3 % en comparación con el grupo inicial, superando con creces el 18 %-22 % de TEA.
3. Activación de la actividad material mixta.
Destaca el efecto de activación de la actividad de DEIPA sobre residuos industriales como cenizas volantes y escorias. Los grupos hidroxilo en sus moléculas pueden formar enlaces de hidrógeno con los enlaces Si-O-Si en la superficie del material mezclado, alterando la estructura del vidrio y liberando SiO ₂ y Al ₂ O3 más activos.
4. Efectos de ahorro y reducción del consumo de energía
DEIPA puede reducir el consumo de clinker de cemento entre un 5% y un 8% y disminuir el consumo de energía del carbón. Tomando como ejemplo una planta de cemento con una producción anual de 1 millón de toneladas, el uso de DEIPA puede ahorrar alrededor de 12.000 toneladas de carbón estándar y reducir las emisiones de CO₂ en 31.000 toneladas al año. Su economía se refleja en el hecho de que el costo de cada tonelada de ayuda para la molienda de cemento aumenta en aproximadamente 8 yuanes, pero puede ahorrar entre 15 y 20 yuanes en costos de clinker, con importantes beneficios integrales.
Campo de tensioactivos: aditivos multifuncionales.
1. Emulsificación y dispersión.
La cabeza polar (hidroxilo + amino) y la cola no -polar (isopropilo) de DEIPA forman una estructura anfifílica, lo que lo convierte en un excelente emulsionante. En la industria de pinturas y tintas, DEIPA puede estabilizar la interfaz aceite-agua, evitar la sedimentación de pigmentos y mejorar la uniformidad del recubrimiento. Por ejemplo, agregar un 2% de DEIPA a los recubrimientos de resina epoxi puede reducir el tamaño de las partículas dispersas de los pigmentos de 15 μm a 5 μm y aumentar el brillo en un 30%.
2. Tratamiento antiestático y conforme
Los derivados de DEIPA, como las sales de diéster de amonio cuaternario, se utilizan en la industria textil como agentes antiestáticos y suavizantes. Su biodegradabilidad es superior al DTAC (cloruro de dodecil trimetilamonio) tradicional y su efecto suavizante es más duradero.
3. Funciones hidratantes y refinadoras.
En la industria de la fibra, DEIPA, como agente refinador, puede eliminar las impurezas naturales de las fibras de algodón manteniendo la resistencia de la fibra. Su humectabilidad es mejor que la de la etanolamina, que puede aumentar la tasa de penetración del líquido refinado en un 40% y reducir la cantidad de productos químicos utilizados. En el teñido de tejidos de poliéster, DEIPA como agente nivelador puede reducir el valor de diferencia de color (Δ E) de 3,5 a 1,2 y mejorar la tasa de calificación del teñido.
Purificación de gases: absorbente de gases ácidos
1. Eliminación de sulfuro de hidrógeno
DEIPA reacciona con H ₂ S para generar sales de tiol cíclicas, con una eficiencia de eliminación superior al 99 %. En la purificación de gas natural, la solución DEIPA (fracción de masa 15%) puede reducir la concentración de H ₂ S de 5000 ppm a menos de 20 ppm a 40 grados, y el consumo de energía de regeneración es un 25 % menor que el de MDEA (N-metildietanolamina).
2. Captura de dióxido de carbono
DEIPA reacciona con CO ₂ para formar aminoésteres, con una capacidad de absorción de 0,8 mol CO ₂/mol DEIPA.
En el tratamiento de gases de combustión de centrales eléctricas alimentadas con carbón-, la solución mixta DEIPA-MEA (relación de masa 3:1) puede aumentar la tasa de absorción de CO ₂ en un 30 %, reducir la temperatura de regeneración de 120 grados a 100 grados y reducir el consumo de energía.
3. Ventajas tecnológicas
En comparación con la desulfuración de aminas tradicional, DEIPA tiene una baja corrosividad (tasa de corrosión<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 industriales de uso diario: aplicaciones diversificadas
1. Detergentes y cosméticos
DEIPA actúa como agente quelante de iones de calcio y magnesio en detergentes, aumentando el poder de limpieza en un 20% en condiciones de agua dura. En los productos para el cuidado de la piel, su baja irritancia (índice de irritación de la piel 1,2, inferior al 2,5 del TEA) y sus propiedades hidratantes (tasa de retención de agua un 15 % superior a la del glicerol) lo convierten en un ingrediente ideal. Por ejemplo, después de agregar un 3 % de DEIPA a una marca de crema facial, la satisfacción del usuario con la hidratación aumentó del 78 % al 91 %.
2. Lubricación y aceite de corte
DEIPA, como aditivo de presión extrema, puede formar una película de adsorción química en superficies de procesamiento de metales con una capacidad de carga de hasta 600 N (método de cuatro bolas). Agregar un 5 % de DEIPA al aceite de corte puede prolongar la vida útil de la herramienta en un 40 % y reducir la rugosidad de la superficie de Ra1,6 μ m a Ra0,8 μ m.
3. Funciones de plastificación y emulsificación.
Dietanol isopropanolamina (DEIPA)Los plastificantes a base (como los ftalatos DEIPA) pueden aumentar la flexibilidad de los plásticos de PVC en un 30 % y tienen una mejor resistencia a la migración que el DOP (ftalato de dioctilo). En asfalto emulsionado, DEIPA puede reducir la viscosidad en un 25% y mejorar la construcción y trabajabilidad.
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