Diéthanol isopropanolamine (DEIPA)est un composé organique de formule chimique C8H19NO3 et CAS 6712-98-7. Ce composé apparaît comme un liquide transparent incolore à jaune clair à température ambiante. Ce changement de couleur peut être lié à sa pureté, aux conditions de stockage et au temps d'exposition à la lumière. Dans des circonstances normales, la monoisopropanolamine de diéthylèneglycol de haute qualité doit présenter un aspect incolore et transparent. Il a une bonne solubilité et peut être dissous dans divers solvants organiques, tels que l'éthanol, l'acétone, etc. En même temps, il peut également se mélanger à l'eau dans n'importe quelle proportion pour former une solution stable. La tension superficielle est relativement faible, ce qui facilite son mouillage et son étalement sur des surfaces solides dans certaines applications. Mesure de la résistance à l'écoulement du liquide. La viscosité de la diéthanolamine est généralement faible, ce qui la rend relativement facile à manipuler lors des processus d'écoulement et de pompage. En tant qu'aide au broyage, il a une large valeur d'application dans de nombreux domaines. Ses excellentes performances de broyage et son effet d'amélioration de la résistance en font une matière première privilégiée dans l'industrie du ciment, tandis que sa protection de l'environnement et sa durabilité lui confèrent également de larges perspectives de développement dans le futur. Grâce à la recherche et à l'exploration continues de ses performances, ses applications dans d'autres domaines continueront également à se développer et à s'approfondir.
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Formule chimique |
C7H17NO3 |
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Masse exacte |
163 |
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Poids moléculaire |
163 |
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m/z |
163 (100.0%), 164 (7.6%) |
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Analyse élémentaire |
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 degrés F, Coefficient d'acidité (PKA) 14,42 ± 0,10 (prédit), InChIKeyZFECCYLNALETDE-UHFFFAOYSA-N, Symbole de danger (GHS), GHS07, Avertissement, Description du danger h315-h319, Précautions p264-p280-p302+p352+p332+p313+p362+p364-p305+p351+p338+p337+p313, Consignes de sécurité 24/25, WGK Allemagne 3.
Il existe trois voies principales pour la synthèse deDiéthanol isopropanolamine (DEIPA): premièrement, l'ammoniac réagit respectivement avec l'oxyde d'éthylène (EO) et l'oxyde de propylène (PO) ; Deuxièmement, il est formé par réaction du MIPA et de l’EO ; Troisièmement, il est synthétisé à partir de diéthanolamine (DEA) et de po.
Cette voie est une réaction en série en trois -étapes. L'ammoniac réagit avec l'EO pour produire de la monoéthanolamine, de la diéthanolamine et de la triéthanolamine. Le réactif est ensuite synthétisé avec Po, et le produit cible est obtenu après purification. Alternativement, l'ammoniac réagit avec PO pour produire de la monoisopropanolamine, de la diisopropanolamine et de la triisopropanolamine, et le réactif est synthétisé avec de l'EO pour obtenir le produit cible après purification. La production de deipa par cette méthode nécessite deux fois d'alimentation et de purification, et l'investissement en équipement est important. Fin 2016, il n’existe aucun dispositif adapté à ce processus dans le monde.
Cette route est générée par une réaction en deux -étapes entre MIPA et EO. Dans la première étape, le MIPA réagit avec l'EO pour produire de la n- (2-hydroxyéthyl) isopropanolamine. Dans la deuxième étape, la n- (2-hydroxyéthyl) isopropanolamine réagit avec l'EO pour produire du deipa. Ce processus de réaction est une série de réactions, mais la matière première MIPA n'est produite que par quelques entreprises dans le monde et est principalement utilisée dans les industries de chimie fine telles que les médicaments, les pesticides, les textiles, les cosmétiques, etc. En raison de certains problèmes et risques liés au coût et à l'approvisionnement des matières premières MIPA, une seule entreprise en Chine possède une usine de production MIPA, qui présente l'avantage de matières premières autoproduites. Le projet d'usine d'isopropanolamine modifiée de 50 000 tonnes a également été mentionné dans des rapports pertinents.
Dans cette voie, la DEA réagit avec la PO pour produire la substance cible deipa. Les avantages de cette voie sont une vitesse de réaction rapide, une sélectivité élevée, un approvisionnement suffisant et stable en matières premières. À l'heure actuelle, toute la production de Deipa en Chine adopte cette voie, mais il existe des différences dans les équipements de production, la réaction en cuve de réaction ou en pipeline, les isomères du produit et la stabilité de la qualité.
Diéthanol isopropanolamine (DEIPA)est un composé avec une valeur d'application étendue dans de multiples domaines, notamment comme aide au broyage, avec d'excellentes performances et de larges applications.
L'application dans l'industrie du ciment est la plus étendue. En tant qu'aide efficace au broyage du ciment, il peut améliorer considérablement l'efficacité du broyage et la qualité du ciment. Plus précisément, pendant le processus de broyage du ciment, il est possible de réduire efficacement la taille des particules, d'augmenter la surface spécifique du ciment et ainsi d'améliorer la fluidité et la dispersibilité du ciment. Cela contribue non seulement à améliorer l’efficacité de la production de ciment, mais réduit également considérablement la consommation d’énergie.
En outre, il peut améliorer considérablement la résistance du ciment, y compris sa résistance initiale et sa résistance ultérieure. En se combinant avec d'autres substances alcoolamines telles que la triéthanolamine et la triisopropanolamine, il peut améliorer la résistance de 3 à 5 MPa au début du durcissement du ciment et de 4 à 8 MPa à la fin. Cette caractéristique en fait une matière première privilégiée dans le domaine des adjuvants de broyage du ciment.
2. Matières premières chimiques
En plus d'être utilisé comme aide au broyage du ciment, il peut également être utilisé comme matière première chimique pour la synthèse d'autres produits chimiques ayant des fonctions spécifiques. Par exemple, il peut réagir avec des anhydrides d'acides gras pour préparer des émulsifiants, réagir avec des isocyanates pour obtenir des matériaux polyuréthane et réagir avec des alcools pour produire des produits esters. Ces produits ont une large gamme d'applications dans l'industrie chimique, notamment les résines synthétiques, les revêtements, les lubrifiants, etc.
3. Protection de l'environnement et durabilité
Il convient de mentionner qu'il s'agit d'un composé non-toxique et respectueux de l'environnement. Son irritation cutanée est inférieure à celle de la triéthanolamine, ce qui signifie qu'elle a un impact relativement faible sur la santé des travailleurs lors de son utilisation.
De plus, grâce à ses excellentes performances de broyage et à son effet d'amélioration de la résistance, il peut également contribuer à réduire la consommation d'énergie et les émissions de déchets dans le processus de production de ciment, contribuant ainsi à parvenir à une production verte et durable.
4. Remplacez les aides au broyage traditionnelles
Dans le domaine des adjuvants de broyage du ciment, il peut également être utilisé en remplacement des adjuvants de broyage traditionnels tels que la triéthanolamine et la triisopropanolamine. En raison de son excellent effet de broyage et de son plus grand respect de l'environnement, il occupe progressivement une position dominante sur le marché. Cela contribue non seulement à améliorer la qualité des produits en ciment, mais également à réduire les coûts de production et à réduire l'impact sur l'environnement.
5. Applications dans les matériaux de construction et autres domaines
En plus de l'industrie du ciment, il peut également être utilisé comme aide au broyage dans d'autres domaines de matériaux de construction, tels que la céramique, le verre, etc. Dans ces domaines, il peut également jouer un rôle dans l'amélioration de l'efficacité du broyage et de la qualité des produits. De plus, grâce à la recherche et à l'exploration continues de ses performances, ses applications dans d'autres domaines tels que les revêtements, les encres, les textiles, etc. se développent également.
Diéthanol isopropanolamine (DEIPA), abrégé en DEIPA, est un composé organique comportant à la fois des groupes fonctionnels alcool et amine. Sa formule chimique est C ₇ H ₁ N O3, et c'est un liquide visqueux transparent incolore à jaune clair à température ambiante. Il a une odeur âcre d’ammoniac et est soluble dans l’eau, l’alcool et l’éther. Les groupes hydroxyle (- OH) et amino (- NH) dans sa structure moléculaire lui confèrent des propriétés chimiques uniques, ce qui le rend largement applicable dans le domaine industriel. Ce qui suit décrit systématiquement les utilisations de DEIPA à partir de trois dimensions : les principaux domaines d'application, les caractéristiques techniques et l'impact sur l'industrie.
1. Améliorer l'efficacité du broyage
Le DEIPA, en tant qu'aide au broyage du ciment à base d'alcool et d'amine de troisième-génération, réduit l'énergie de surface des particules de ciment en s'adsorbant sur elles, minimisant ainsi l'agglomération entre les particules et augmentant considérablement le rendement de la machine à broyer. Les données expérimentales montrent qu'après l'ajout de 0,04 % de DEIPA, la surface spécifique du ciment peut être augmentée de 15 à 20 % et la production du broyeur peut être augmentée de 8 à 12 %. Son effet de broyage est supérieur à celui de la triéthanolamine (TEA) et de la triisopropanolamine (TIPA) traditionnelles, en particulier lors du broyage de matériaux de haute dureté tels que les scories et les cendres volantes.
2. Optimisation du développement de l'intensité
L'effet du DEIPA sur la résistance du ciment présente une caractéristique « bimodale » : la résistance initiale (3d, 7d) peut augmenter de 15 à 25 %, et la résistance ultérieure (28d, 90d) peut augmenter de manière plus significative, atteignant jusqu'à 43,8 %.
Cette caractéristique provient de l'effet d'encombrement stérique des groupes isopropyle dans sa structure moléculaire, qui peut favoriser l'hydratation du C3S et retarder l'hydratation rapide du C3AF, ce qui entraîne un développement plus équilibré de la force. Par exemple, à une dose de 0,04 %, la concentration sur 90 jours a augmenté de 34,3 % par rapport au groupe de référence, dépassant de loin les 18 à 22 % de TEA.
3. Activation de l’activité matières mixtes
L'effet d'activation de l'activité du DEIPA sur les déchets industriels tels que les cendres volantes et les scories est exceptionnel. Les groupes hydroxyle dans ses molécules peuvent former des liaisons hydrogène avec les liaisons Si-O-Si à la surface du matériau mélangé, perturbant la structure du verre et libérant du SiO ₂ et de l'Al ₂ O3 plus actifs.
4. Effets d'économie d'énergie et de réduction de la consommation
DEIPA peut réduire la consommation de clinker de ciment de 5 à 8 % et diminuer la consommation d’énergie au charbon. En prenant comme exemple une cimenterie d'une production annuelle de 1 million de tonnes, l'utilisation de DEIPA peut économiser environ 12 000 tonnes de charbon standard et réduire les émissions de CO ₂ de 31 000 tonnes par an. Son économie se reflète dans le fait que le coût de chaque tonne d'aide au broyage du ciment augmente d'environ 8 yuans, mais elle peut permettre d'économiser 15 à 20 yuans sur les coûts du clinker, avec des avantages globaux significatifs.
Domaine tensioactif : additifs multifonctionnels
1. Émulsification et dispersion
La tête polaire (hydroxyle + amino) et la queue non polaire (isopropyle) du DEIPA forment une structure amphiphile, ce qui en fait un excellent émulsifiant. Dans l'industrie de la peinture et de l'encre, DEIPA peut stabiliser l'interface huile-eau, empêcher la sédimentation des pigments et améliorer l'uniformité du revêtement. Par exemple, l'ajout de 2 % de DEIPA aux revêtements de résine époxy peut réduire la taille des particules dispersées des pigments de 15 μm à 5 μm et augmenter la brillance de 30 %.
2. Traitement antistatique et conforme
Les dérivés de la DEIPA, tels que les sels d'ammonium quaternaire diester, sont utilisés dans l'industrie textile comme agents antistatiques et adoucissants. Sa biodégradabilité est supérieure au DTAC (chlorure de dodécyl triméthylammonium) traditionnel et son effet adoucissant est plus durable.
3. Fonctions hydratantes et affinantes
Dans l'industrie des fibres, le DEIPA, en tant qu'agent de raffinage, peut éliminer les impuretés naturelles des fibres de coton tout en conservant leur résistance. Sa mouillabilité est meilleure que celle de l'éthanolamine, ce qui peut augmenter le taux de pénétration du liquide raffiné de 40 % et réduire la quantité de produits chimiques utilisés. Dans la teinture des tissus en polyester, le DEIPA en tant qu'agent de nivellement peut réduire la valeur de différence de couleur (Δ E) de 3,5 à 1,2 et améliorer le taux de qualification de teinture.
Purification des gaz : absorbant les gaz acides
1. Élimination du sulfure d'hydrogène
DEIPA réagit avec H ₂ S pour générer des sels de thiol cycliques, avec une efficacité d'élimination supérieure à 99 %. Dans la purification du gaz naturel, la solution DEIPA (fraction massique 15 %) peut réduire la concentration de H ₂ S de 5 000 ppm à moins de 20 ppm à 40 degrés, et la consommation d'énergie de régénération est 25 % inférieure à celle du MDEA (N-méthyldiéthanolamine).
2. Captage du dioxyde de carbone
La DEIPA réagit avec le CO ₂ pour former des aminoesters, avec une capacité d'absorption de 0,8 mole de CO ₂/mol de DEIPA.
Dans le traitement des fumées des centrales électriques au charbon-, la solution mixte DEIPA-MEA (rapport massique 3:1) peut augmenter le taux d'absorption du CO ₂ de 30 %, réduire la température de régénération de 120 degrés à 100 degrés et réduire la consommation d'énergie.
3. Avantages technologiques
Comparé à la désulfuration traditionnelle aux amines, le DEIPA a une faible corrosivité (taux de corrosion<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.
Additifs chimiques et industriels quotidiens : des applications diversifiées
1. Détergents et cosmétiques
DEIPA agit comme agent chélateur des ions calcium et magnésium dans les détergents, augmentant le pouvoir nettoyant de 20 % dans des conditions d’eau dure. Dans les produits de soin, son faible pouvoir irritant (indice d'irritation cutanée 1,2, inférieur à celui du TEA 2,5) et ses propriétés hydratantes (taux de rétention d'eau 15 % supérieur à celui du glycérol) en font un ingrédient idéal. Par exemple, après avoir ajouté 3 % de DEIPA à une marque de crème pour le visage, la satisfaction des utilisateurs concernant l'hydratation est passée de 78 % à 91 %.
2. Lubrification et huile de coupe
Le DEIPA, en tant qu'additif extrême pression, peut former un film d'adsorption chimique sur les surfaces de traitement des métaux avec une capacité de charge allant jusqu'à 600 N (méthode à quatre billes). L'ajout de 5 % de DEIPA à l'huile de coupe peut prolonger la durée de vie de l'outil de 40 % et réduire la rugosité de surface de Ra1,6 μm à Ra0,8 μm.
3. Fonctions de plastification et d'émulsification
Diéthanol isopropanolamine (DEIPA)les plastifiants à base de plastifiants (tels que les phtalates DEIPA) peuvent augmenter la flexibilité des plastiques PVC de 30 % et avoir une meilleure résistance à la migration que le DOP (phtalate de dioctyle). Dans l'asphalte émulsionné, DEIPA peut réduire la viscosité de 25 % et améliorer la construction et la maniabilité.
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