三乙烯二胺(TEDA)33% 溶液:技術參數與應用全解析
一、產品概述
三乙烯二胺(Triethylenediamine,簡稱TEDA),也稱為1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABCO),是一種重要的有機堿類催化劑。其CAS編號為 280-57-9,廣泛應用于聚氨酯工業中,特別是在發泡反應中發揮關鍵催化作用。
在實際應用中,由于純TEDA具有一定的毒性、揮發性和吸濕性,因此通常以溶液形式使用。其中,33% TEDA 在一縮二丙二醇(Dipropylene Glycol,DPG)中的溶液是目前市場上為常見和穩定的一種商品形態。該溶液不僅降低了操作風險,還提升了與多元醇體系的相容性,是聚氨酯生產中不可或缺的重要助劑。
二、化學性質與結構特征
1. 化學結構
屬性 | 內容 |
---|---|
中文名稱 | 三乙烯二胺 / 雙環胺 |
英文名稱 | Triethylenediamine / DABCO |
分子式 | C?H??N? |
分子量 | 112.17 g/mol |
結構式 | ![]() |
TEDA 是一種雙環叔胺結構,其獨特的剛性分子結構使其具有良好的堿性和熱穩定性,適合用作多種聚合反應的催化劑。
三、產品規格與物理參數
以下為 33% TEDA 在一縮二丙二醇(DPG)中的溶液的技術參數表:
項目 | 參數 | 單位 |
---|---|---|
外觀 | 微黃色透明液體 | —— |
主含量 | ≥33%(w/w) | TEDA |
一縮二丙二醇含量 | 約67% | DPG |
密度(25°C) | 1.04–1.06 | g/cm3 |
pH值(1%水溶液) | 10.5–11.5 | —— |
粘度(25°C) | 18–25 | mPa·s |
閃點(閉杯) | >100 | °C |
沸點 | >200 | °C |
水溶性 | 完全混溶 | —— |
儲存溫度 | 5–30 | °C |
包裝 | 鐵桶或IBC噸桶 | —— |
⚠️ 注意:本品應避免接觸強酸、氧化劑及高溫環境,儲存時請保持密封并遠離火源。
四、作用機理與催化性能
TEDA作為一種強堿性催化劑,在聚氨酯體系中主要促進以下兩類反應:
1. 異氰酸酯與水的反應(發泡反應)
$$
text{R-NCO} + text{H}_2text{O} → text{RNH}_2 + text{CO}_2 ↑
$$
此反應釋放二氧化碳氣體,促使泡沫形成,適用于軟泡、硬泡等多種聚氨酯材料的制備。
2. 異氰酸酯與羥基的反應(凝膠反應)
$$
text{R-NCO} + text{ROH} → text{RNH-COO-R’}
$$
該反應控制材料成型時間,影響終產品的機械強度。
🎯 TEDA相比于其他催化劑(如DBTDL、TEPA等)的優勢在于其對水敏感性強,更有利于發泡過程的啟動。
五、應用場景與行業分布
1. 聚氨酯泡沫塑料
應用類型 | 使用目的 | 推薦用量(相對于多元醇) |
---|---|---|
軟質泡沫 | 提高起發速度,改善泡孔結構 | 0.1–0.5 phr |
硬質泡沫 | 控制發泡與凝膠平衡,提高密度均勻性 | 0.2–0.8 phr |
自結皮泡沫 | 加快表面固化,減少開裂 | 0.3–1.0 phr |
2. 涂料與膠黏劑
在聚氨酯涂料和膠黏劑體系中,TEDA可作為輔助催化劑,提升固化速度與附著力。
五、應用場景與行業分布
1. 聚氨酯泡沫塑料
應用類型 | 使用目的 | 推薦用量(相對于多元醇) |
---|---|---|
軟質泡沫 | 提高起發速度,改善泡孔結構 | 0.1–0.5 phr |
硬質泡沫 | 控制發泡與凝膠平衡,提高密度均勻性 | 0.2–0.8 phr |
自結皮泡沫 | 加快表面固化,減少開裂 | 0.3–1.0 phr |
2. 涂料與膠黏劑
在聚氨酯涂料和膠黏劑體系中,TEDA可作為輔助催化劑,提升固化速度與附著力。
行業 | 應用特點 |
---|---|
汽車涂層 | 快速固化,增強耐候性 |
地坪漆 | 縮短施工周期,提高交聯密度 |
復合膠粘劑 | 改善初粘力與終粘強度 |
3. 其他化工領域
- 環氧樹脂固化促進劑
- 聚酰胺合成中間體
- 橡膠硫化活化劑
六、安全與環保信息
根據REACH法規和GHS標準,33% TEDA溶液屬于刺激性物質,需按規范操作。
項目 | 內容 |
---|---|
急性毒性 LD50(大鼠經口) | >2000 mg/kg |
皮膚刺激 | 有刺激性,建議佩戴防護手套 |
吸入危害 | 高溫下蒸汽可能刺激呼吸道 |
環境影響 | 對水生生物有毒性,需妥善處理廢液 |
廢棄處理 | 按照危險廢物處置條例處理 |
🔧 推薦防護措施:
- 戴防化學品手套和護目鏡;
- 在通風良好的環境中操作;
- 配備洗眼器與緊急沖淋設備。
七、市場現狀與發展趨勢
1. 國內市場概況
近年來,隨著中國聚氨酯產業的快速發展,對高效催化劑的需求持續增長。33% TEDA溶液因其優良的性價比,已基本取代早期使用的純TEDA固體形式。
年份 | 國內消費量(萬噸) | 平均價格(元/噸) |
---|---|---|
2020 | 1.2 | 28,000 |
2021 | 1.4 | 30,000 |
2022 | 1.6 | 32,000 |
2023 | 1.8 | 33,500 |
2. 國際競爭格局
全球范圍內,BASF(德國)、Evonik(德國)、Lonza(瑞士)等公司是主要供應商。國內代表企業包括萬華化學、紅寶麗、巴拉斯等。
📈 未來趨勢預測:
- 高固含量、低氣味型TEDA衍生物將成為研發熱點;
- 環保法規趨嚴推動綠色替代品開發;
- 下游建筑保溫、新能源汽車輕量化拉動需求增長。
八、儲存與運輸要求
1. 儲存條件
條件 | 建議 |
---|---|
溫度 | 5–30°C |
濕度 | <80%,避光保存 |
包裝容器 | HDPE桶或鍍鋅鐵桶 |
存放位置 | 遠離火源與強氧化劑,通風良好 |
2. 運輸方式
- 陸運:符合《危險貨物道路運輸規則》;
- 海運:UN編號:UN 2922;包裝類別III;
- 空運:按非危險品申報,需提供MSDS。
📦 MSDS獲取方式:可通過正規供應商申請或登錄化學品安全數據庫下載。
九、常見問題解答(FAQ)
問題 | 解答 |
---|---|
TEDA溶液是否易燃? | 不易燃,但遇明火可分解產生有毒氣體。 |
是否可與其他催化劑復配使用? | 可以,常與有機錫類、胺類催化劑復配使用。 |
為什么選擇一縮二丙二醇作為溶劑? | 相比于一縮二乙二醇(DEG)或其他溶劑,DPG具有更低的揮發性和更好的多元醇兼容性。 |
如何判斷TEDA溶液是否失效? | 通過pH值下降、粘度變化或催化活性降低來判斷。 |
是否可以用于食品級材料? | 一般不推薦用于直接接觸食品的應用場景。 |
🔁 小貼士:定期檢測溶液的活性,避免因長時間儲存導致催化效率下降。
十、結語
33% TEDA在一縮二丙二醇中的溶液憑借其優異的催化性能、良好的安全性及廣泛的適用性,已成為聚氨酯工業中不可或缺的核心材料之一。隨著下游應用領域的不斷拓展和技術的持續升級,TEDA溶液將繼續在新材料、新能源、綠色制造等領域發揮重要作用。
🌱 綠色未來,從每一滴高效的催化劑開始。
📘 本文內容參考國內外權威資料、生產廠家技術手冊及化學品數據庫,力求準確全面,僅供參考,實際應用請結合具體工藝條件進行調整。