N-牛脂基-1,3-丙二胺：长链烷基胺的界面调控专家

——基于牛脂烷基与双氨基活性的性能边界解析

N-牛脂基-1,3-丙二胺（CAS 61791-55-7），作为牛脂烷基修饰的双胺化合物，凭借长链疏水基团与双活性氨基，在乳化稳定、金属缓蚀等工业场景中展现明确应用价值。本文基于实验数据与行业实践，客观分析其特性与适用边界。

一、化学特性与生产控制

1. 分子构成

   • 结构式：R-NH-(CH₂)₃-NH₂（R=C16-C18牛脂烷基）
   • 物理性质：黄色至棕褐色粘稠液体（25℃粘度 300-400 mPa·s，倾点 10℃，密度 0.90 g/cm³）
   • 胺值：≥250 mg KOH/g（GB/T 14074.14）

2. 生产工艺

   • 合成路径：牛脂基氯与1,3-丙二胺缩合（摩尔比1:1.05，温度 85-105℃，氮气保护）
   • 质控关键：
     → 游离胺含量≤4%（电位滴定法）
     → 碘值 35-45 g I₂/100g（GB/T 5532，反映不饱和度）

二、功能验证与数据支撑

1. 乳化稳定性能

• HLB值：8-9（W/O型乳液适用）
• 矿物油乳化：5%添加量实现乳液稳定性＞9个月（离心3000rpm/30min不分层）

2. 金属加工液应用

• 缓蚀效率：1%水溶液使碳钢在中性盐雾中耐蚀＞96h（GB/T 10125）
• 极压性能：四球试验PB值≥850N（GB/T 12583）

3. 原油破乳

• 高粘稠油脱水：100ppm添加量使脱水率＞98%（SY/T 5281，50℃）
• 动态界面张力：0.01 s⁻¹剪切速率下张力≤0.5 mN/m（悬滴法）

三、典型应用场景

1. 油田化学品

• 沥青质抑制：150ppm添加量抑制沉积率＞85%（动态模拟实验）
• 蜡质分散：3%复配液对石蜡清除率＞90%（GB/T 35759，60℃）

2. 工业润滑剂

• 轧制液配方：4%添加使铝板表面粗糙度Ra≤0.18μm（GB/T 2523）
• 抗菌性能：28天细菌存活率＜15%（ISO 11734）

3. 纺织助剂

• 染料固色：1.5%处理涤纶织物，耐洗色牢度提升至4-5级（GB/T 3921）
• 纤维柔顺：0.3%溶液使纱线断裂强力保留率＞90%（ISO 2062）

四、性能局限与优化路径

1. 客观限制

   • 低温流动性：＜15℃需加热至50℃泵送
   • 生物降解性：28天降解率仅38%（OECD 301D）

2. 改进方案

   • 乙氧基化改性：引入4-6个EO基团，生物降解率提升至＞65%
   • 复配降凝剂：与聚α-烯烃（1:0.2）混合，倾点降至-5℃

五、成本效益分析（以油田破乳剂为例）

结语：疏水链与氨基活性的工业适配方案

N-牛脂基-1,3-丙二胺在高难度原油处理、长效金属防护等场景中具备明确优势，其牛脂链提供优异油相容性但需应对低温流动性挑战。推荐在高含蜡稠油开采、高温轧制润滑或需生物基原料的体系中优先选用，储存温度建议＞10℃。