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Cloruro de trimetilestearilamonio, fórmula molecular C21H46ClN, CAS 112-03-8, pasta blanca o líquido incoloro, fácilmente soluble en agua. Tiene excelente estabilidad, actividad superficial, emulsificación, esterilización, desinfección, suavidad, antiestática y otras propiedades. Ampliamente utilizado en emulsificación de asfalto, emulsificación de revestimiento impermeable, emulsificación de aceite de silicona, emulsificación y acondicionamiento de cosméticos acondicionadores para el cabello, suavizado y antiestático de fibras de tela, modificación de bentonita orgánica, floculación de proteínas y floculación de tratamiento de agua en la industria biofarmacéutica, tratamiento suavizante de fibra de vidrio, agente de tratamiento anti quemaduras de superficie de paracaídas de nailon, bactericida, desinfectante, tinte para el cabello, etc. Generalmente, este producto con un ingrediente activo superior al 34% se utiliza como Emulsionante asfáltico e impermeabilizante de suelos. Otras especificaciones del cloruro de octadeciltrimetilamonio se utilizan como agentes antiestáticos de fibras sintéticas, aditivos cosméticos para pinturas al óleo, acondicionadores para el cabello, desinfectantes, suavizantes de fibras para telas, detergentes suaves, emulsionantes de aceite de silicona, etc.
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Fórmula química |
C21H46ClN |
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Masa exacta |
347 |
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Peso molecular |
348 |
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m/z |
347 (100.0%), 349 (32.0%), 348 (22.7%), 350 (7.3%), 349 (2.5%) |
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Análisis elemental |
C, 72,47; H, 13,32; Cl, 10,19; norte, 4,02 |
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Condiciones de almacenamiento atmósfera de inserción, temperatura ambiente, valor de PH 5,5-8,5 (20 grados, 0,05% en H2O), soluble en agua 1,759 mg/l a 25 grados C, longitud de onda máxima (λ max) λ: 225 nm Amax: menor o igual a 0,08, λ: 260 nm Amax: menor o igual a 0,06, λ: 280 nm Amax: menor o igual a 0,04, λ: 340 nm Amax: menor o igual a 0,02, BRN 3917847, estable Incompatible con agentes oxidantes fuertes., InChIKeyVBIIFPGSPJYLRR-UHFFFAOYSA-M, Advertencia, Descripción de peligros h302-h312, Precauciones p280-p264-p270-p280h-p301+p312a-p321-p501a, Señal de mercancías peligrosas xn, Código de categoría de peligro 20/21/22-36/37/38-21/22, Instrucciones de seguridad 26-36/37/39-37/39-36/37, WGK Alemania 3, RTECS No. bt1750000, TSCA Sí.
Cloruro de trimetilestearilamonio(OTAC o 1831, número CAS 112-03-8) es un tensioactivo catiónico de amonio cuaternario típico con la fórmula molecular C21H46ClN y aparece como un sólido blanco o amarillo pálido. Con su estructura molecular única (combinación de grupos alquilo de cadena larga y grupos de sal de amonio cuaternario), este compuesto exhibe excelente actividad superficial, propiedades emulsionantes, flexibilidad, propiedades antiestáticas y propiedades antibacterianas, y se usa ampliamente en diversos campos como la industria, la química diaria, la farmacia y la protección del medio ambiente.
1. Suavizante de telas
OTAC forma una capa lubricante al adsorberse en la superficie de las fibras, lo que reduce el coeficiente de fricción entre las fibras y hace que la tela se sienta suave y esponjosa. Sus propiedades catiónicas pueden neutralizar las cargas negativas en la superficie de la fibra, reducir la acumulación de electricidad estática y son particularmente adecuadas para el tratamiento anti-estático de fibras sintéticas como el poliéster y el nailon. Los experimentos han demostrado que agregar 0,5% -1% de OTAC puede reducir el voltaje estático de las telas en más del 80%, al tiempo que mejora la resistencia a las arrugas y la resiliencia.
2. Engrasante para cuero
En el procesamiento del cuero, OTAC, como licor engrasante, puede penetrar en los espacios entre las fibras de colágeno del cuero, formando una película de aceite para envolver las fibras, mejorando significativamente la suavidad, ductilidad y resistencia al agrietamiento del cuero.
Sus propiedades emulsionantes también pueden promover la dispersión uniforme de los aceites y evitar el ablandamiento o endurecimiento local. Un caso de una fábrica de cuero muestra que después de usar el aditivo de grasa OTAC, la resistencia al desgarro del cuero aumenta en un 15% y la vida útil de la fatiga por flexión se extiende en un 30%.
3. Modificador de fibra
OTAC puede modificar la superficie de las fibras mediante enlaces químicos o adsorción física, dotándolas de funciones especiales. Por ejemplo, en el procesamiento de tela de nailon para paracaídas, OTAC puede formar una capa protectora resistente a altas-temperaturas para evitar la fusión de la fibra causada por el calentamiento por fricción durante el descenso a alta-velocidad; En el procesamiento de fibra de vidrio, su rendimiento anti-estático puede reducir la adsorción electrostática entre fibras y mejorar la eficiencia del tejido.
1. Acondicionador acondicionador para el cabello
OTAC es uno de los componentes principales de los acondicionadores para el cabello y sus grupos catiónicos pueden unirse a las áreas dañadas del cabello (con cargas negativas) a través de interacciones electrostáticas, cerrando las escamas del cabello, reduciendo el encrespamiento y mejorando la suavidad y el brillo. Las pruebas clínicas han demostrado que los acondicionadores para el cabello que contienen 0,5 % de OTAC pueden reducir la fuerza de peinado del cabello en un 40 % y aumentar la resistencia a la fractura en un 25 %. Tenga en cuenta que, según la "Especificación técnica de seguridad de los cosméticos (Edición 2015)", la cantidad total de OTAC añadida a los cosméticos no debe exceder el 2,5% para evitar la irritación del cuero cabelludo.
2. Champú antiestático
En champú,Cloruro de trimetilestearilamonioPuede neutralizar la electricidad estática generada por la fricción durante el proceso de lavado, evitando que el cabello se desparrame, especialmente indicado para estaciones secas o cabello fino y suave. Debe agregarse por etapas o tratarse mediante tecnología de encapsulación con tensioactivos aniónicos (como el dodecilsulfato de sodio) para evitar la precipitación.
3. Gel de ducha y productos para el cuidado de la piel.
Las propiedades emulsionantes de OTAC lo convierten en un estabilizador de los componentes oleosos del gel de ducha, mientras que sus propiedades antibacterianas pueden extender la vida útil del producto. En los productos para el cuidado de la piel, se puede utilizar OTAC de baja concentración (0,1% -0,3%) como acondicionador de la piel para mejorar la textura de la piel seca y áspera.
1. Emulsionante de asfalto
OTAC es el componente central de la emulsificación del asfalto. Su alquilo de cadena larga se puede insertar en el espacio entre las moléculas de asfalto. El grupo de amonio cuaternario forma una máscara facial de interfaz estable con agua, que dispersa el asfalto en partículas diminutas (de 1 a 10 μm de diámetro) para formar una loción de aceite en agua. La loción tiene las ventajas de buena fluidez, almacenamiento estable y construcción conveniente, y se usa ampliamente en pavimento de carreteras, impermeabilización de techos y otros campos. El caso de una empresa petroquímica muestra que agregar un 3% de loción asfáltica OTAC puede reducir la temperatura de la construcción en 20 grados y el consumo de energía en un 15%.
2. Emulsionante de aceite de silicona
OTAC puede emulsionar aceite de silicona de alta viscosidad en un sistema acuoso estable, que se utiliza en cosméticos, auxiliares textiles, agentes desmoldeantes y otros campos. Su eficiencia de emulsificación es alta, la loción formada tiene un tamaño de partícula uniforme (D50<2 μ m), and is resistant to shearing and high temperature (can withstand 120 ℃ short-time heating).
3. Modificador de bentonita orgánica
La cadena alquílica de OTAC se puede insertar entre las capas de bentonita, ampliando el espacio entre capas y mejorando su rendimiento de adsorción y dispersabilidad. La bentonita modificada se puede utilizar como espesante para pinturas y tintas, o como modificador reológico de fluidos de perforación para evitar el colapso del pozo.
1. Floculante para tratamiento de agua
Cloruro de trimetilestearilamonioestabiliza las partículas suspendidas (como sedimentos y materia orgánica) en el agua mediante neutralización eléctrica y forma grandes flóculos de partículas mediante puentes, acelerando la sedimentación. Su eficiencia de floculación es superior a la de los floculantes inorgánicos tradicionales (como el sulfato de aluminio) y el lodo generado tiene un volumen pequeño y buenas propiedades de deshidratación. Un estudio de caso de una planta de tratamiento de aguas residuales muestra que después de usar OTAC, la tasa de eliminación de DQO aumentó en un 20 % y la turbidez del efluente disminuyó a menos de 5 NTU.
2. Agentes antibacterianos y alguicidas.
El grupo de sales de amonio cuaternario de OTAC puede penetrar las membranas celulares bacterianas, alterar las estructuras proteicas y provocar la muerte celular. Su eficacia letal contra bacterias Gram positivas, bacterias Gram negativas y algas es superior al 99 % y su efecto es duradero-(dura 72 horas). Ampliamente utilizado para el tratamiento de desinfección en piscinas, agua circulante industrial, aguas residuales hospitalarias y otros escenarios.
1. Demulsificador para yacimientos petrolíferos
En la explotación de petróleo crudo, OTAC puede destruir la estabilidad de la loción de petróleo-agua y promover la separación de petróleo-agua. Su mecanismo incluye neutralizar la carga interfacial de la loción, reducir la tensión interfacial y flocular las gotas de agua. Un estudio de caso de un campo petrolero muestra que agregar 0,05% de OTAC puede aumentar la tasa de deshidratación del petróleo crudo al 95% y reducir el contenido de agua por debajo del 0,5%.
2. Agente de flotación mineral
OTAC puede adsorberse selectivamente sobre superficies minerales para alterar su hidrofobicidad, logrando así la separación de minerales de la ganga. Por ejemplo, en la flotación de mineral de fosfato, OTAC puede aumentar la ley del concentrado de fosfato entre un 5% y un 10% y la tasa de recuperación entre un 8% y un 12%.
Ciencia biomédica y de materiales: exploración de aplicaciones de frontera
1. Floculante proteico
OTAC puede unirse a proteínas mediante interacciones hidrofóbicas, formando complejos precipitables para la separación y purificación de proteínas en productos biofarmacéuticos. Tiene una alta eficiencia de floculación y condiciones suaves (pH 6-8), que pueden evitar la desnaturalización de proteínas.2. Agente de plantilla de nanomaterial
La cadena alquílica de OTAC puede servir como plantilla de sacrificio para guiar las nanopartículas metálicas (como el oro y la plata) para formar morfologías específicas (como las nanohojas bidimensionales).
Ajustando la concentración de OTAC, se puede controlar el tamaño (5-50 nm) y la dispersabilidad de las nanopartículas.
3. Vector genético
Estudios recientes han demostrado que OTAC puede encapsular ADN o ARN mediante interacciones electrostáticas, formando nanopartículas lipídicas estables (LNP) para la administración de fármacos de terapia génica. Su eficiencia de transfección es superior a la de vectores tradicionales como la polietilenimina y su citotoxicidad es menor.
Otros campos: componentes auxiliares multifuncionales
1. Desinfectante
OTAC tiene un efecto inactivante sobre varios virus, como el virus de la influenza y el coronavirus, y puede usarse para desinfectar equipos médicos y lugares públicos. Su solución acuosa al 0,1% puede matar el 99,9% de los virus en 5 minutos.2. Catalizador de transferencia de fase
En síntesis orgánica, OTAC puede promover la transferencia de reactivos de una fase (como la fase acuosa) a otra fase (como la fase orgánica), aumentando la velocidad de reacción y el rendimiento.
Por ejemplo, en reacciones de esterificación, OTAC puede acortar el tiempo de reacción en un 50 % y aumentar el rendimiento entre un 15 % y un 20 %.
3. Inhibidor de moho
OTAC puede inhibir el crecimiento de hongos como Aspergillus niger y Penicillium, y se utiliza para el tratamiento antimoho de productos como revestimientos, adhesivos y textiles. Su grado antimoho puede alcanzar el nivel 0 (el nivel más alto), con un periodo de validez de hasta 2 años.
El cloruro de octadeciltrimetilamonio se ha convertido en un aditivo químico clave para aplicaciones intersectoriales debido a su multifuncionalidad y alta eficiencia. En el futuro, con el desarrollo de la química verde y la nanotecnología, sus campos de aplicación se ampliarán aún más: por ejemplo, el desarrollo de derivados OTAC biodegradables para reducir la carga ambiental o el uso de su efecto plantilla para sintetizar materiales funcionales de alto-rendimiento. Al mismo tiempo, es necesario fortalecer-la investigación en profundidad sobre su toxicidad e impacto ambiental, formular estándares de uso más estrictos y garantizar una aplicación segura y sostenible.
Cloruro de trimetilestearilamoniotiene buena compatibilidad con tensioactivos catiónicos, no-iónicos y anfóteros, excelente permeabilidad, suavidad, emulsificación, propiedades antiestáticas, biodegradables y bactericidas, y buena estabilidad química. Es ampliamente utilizado en acondicionadores para el cabello, suavizantes de telas, agentes antiestáticos de fibra, emulsionantes de aceite de silicona, emulsionantes de asfalto, modificadores de bentonita orgánica, desinfectantes y bactericidas, floculantes de proteínas y floculantes para el tratamiento de agua en la industria biofarmacéutica.
Un proceso de preparación de cloruro de octadeciltrimetilamonio altamente estable comprende los siguientes pasos:
S1. Agregue dimetiloctadecilamina, agua desionizada y etanol al reactor por turno, aumente la temperatura del reactor a 55 grados, agite uniformemente, la velocidad de agitación es de 300 rpm y el tiempo de agitación es de 25 minutos;
S2. Agregue lentamente cloruro de metilo al recipiente de reacción. La proporción en masa de dimetiloctadecilamina, agua desionizada, etanol y cloruro de metilo es 4:1:1. Revuelva uniformemente después de agregar. Ajuste la temperatura del recipiente de reacción a 60 grados y la presión a menos de 0,2 MPa. Continúe revolviendo. La velocidad de agitación es de 400 rpm y el tiempo de agitación es de 1,5 h;
S3. Cuando la presión en el recipiente de reacción se reduce a 0,03 MPa, la reacción se completa, se bombea vacío y se añaden sucesivamente álcali líquido, etanol y peróxido de hidrógeno. La proporción de masa de álcali líquido, etanol y peróxido de hidrógeno es 8:4:1. Se toman muestras para detección después de agitar durante 20 minutos;
S4. Según los resultados de la prueba, si el color es oscuro, agregue 0,5 kg de peróxido de hidrógeno al reactor; Si el contenido de amina libre y sal de amonio es superior al 1,5%, añadir cloruro de metilo; Si el pH es inferior a 6,5, agregue 1,8 kg de álcali líquido y 1,8 kg de etanol;
S5. Después de que la temperatura del recipiente de reacción caiga por debajo de 60 grados, saque el producto y llénelo.
Preguntas frecuentes
¿Para qué se utiliza el cloruro de trimetilamonio?
TMA. El HCl encuentra su principal aplicación como intermediario para la producción de vitamina B4 (cloruro de colina). El producto también se utiliza para la producción de CHPT (cloruro de clorohidroxipropil-trimetilamonio). CHPT se utiliza como reactivo para la producción de almidón catiónico, que se aplica en la industria del papel.
¿Qué es una sustancia química CTAC?
El cloruro de cetiltrimetilamonio (CTAC) es un tensioactivo catiónico que se puede utilizar en la síntesis de tamices moleculares mesoporosos y complejos micelares. También se puede utilizar como dispersante para prevenir la agregación de nanopartículas.
¿Por qué está prohibido el cloruro de amonio?
► El cloruro de amonio puede causar una alergia-similar al asma.
► La exposición puede afectar los riñones. NIOSH: El límite de exposición en el aire (REL) recomendado es de 10 mg/m3 (como humo) como promedio durante un turno laboral de 10 horas y de 20 mg/m3 (como humo) que no debe excederse durante ningún período de trabajo de 15 minutos.
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