脂肪胺

推荐]高级脂肪胺及其衍生物的应用前景

（时间:2008-3-10 15:11:27 共有人次浏览）

高级脂肪胺又称脂肪胺，是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合物，它与一般胺类一样，分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类，而伯、仲、叔胺则取决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。

随着人民生活水平的不断提高，脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。脂肪胺类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂，属可再生资源，具有生物降解性，属绿色功能性表面活性剂，脂肪胺及其衍生物主要用做阳离子表面活性剂。当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8％～9%，而脂肪胺生产的增长率（平均4%），高于表面活性剂的总的平均增长率（2%～4%）。目前国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的1/10，因此脂肪胺市场潜力巨大，对其应用进行研究具有重要意义。

按脂肪胺原料来源主要可分酸法脂肪胺和醇法脂肪胺。目前，工业生产脂肪胺大部分是以天然脂肪酸为原料，也有以脂肪醇及合成脂肪酸为原料生产的，另外美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术［1］。

国外生产脂肪胺的主要厂家有：阿克苏诺贝尔、花王、克莱恩、龙沙、宝洁等［2］。我国生产脂肪胺的厂家主要有四川天宇油脂、山东博兴华润油脂、江苏飞翔化工等，其中飞翔化工（张家港）有限公司是亚太地区领先的脂肪胺及阳离子表面活性剂的生产基地。

1 脂肪胺的性质、性能

脂肪胺是氨的有机衍生物，C8-10短链脂肪胺在水中有一定的溶解度，长链脂肪胺一般不溶于水，常温下呈液态或固态，具有碱性，作为有机碱对皮肤和粘膜具有刺激和腐蚀作用。

2 主要合成路线

2.1脂肪醇为原料

主要由脂肪醇和二甲胺反应生成单烷基二甲基叔胺，脂肪醇和一甲胺反应生成双烷基一甲基叔胺，脂肪醇和氨反应生成三烷基叔胺。

2.2脂肪酸为原料

首先脂肪酸和氨反应生成脂肪腈，脂肪腈加氢反应生成脂肪伯胺或仲胺，伯胺或仲胺加氢甲基化生成叔胺，伯胺经腈乙基化后加氢可生成二胺，二胺进一步经腈乙基化、加氢可生成三胺，三胺进一步经腈乙基化、加氢可生成四胺。

3 脂肪胺的应用

3.1伯胺的应用

3.1.1直接应用

伯胺可用做腐蚀抑制剂、润滑剂、脱模剂、油品添加剂、颜料加工添加剂、增稠剂、润湿剂、化肥防尘剂、机油添加剂、化肥防结块剂、成模剂、浮选剂、齿轮润滑剂、疏水剂、防水添加剂、蜡乳等。

饱和高碳伯胺如十八胺被用做硬橡胶及聚氨酯泡沫脱膜剂。十二胺用于天然与合成橡胶的再生和化学镀锡液的表面活性剂以及还原胺化异麦芽糖制得麦芽衍生物，油胺作柴油机燃料添加剂等。

制备脂肪胺改性膨润土，直链有机胺改性膨润土的实验表明,分子长链间的疏水相互作用使层间摩尔吸附量显著增加,有效撑开了膨润土的层间距。增加水溶液的酸含量可明显促进吸附量和层间距的增大,在溶液中硫酸与有机胺物质的量的比值

n(H2SO4)/n(AM)=0.92时,十二胺、十六胺、十八胺的摩尔吸附量分别为0.572、1.50和1.69 mmol/g,层间距d分别为2.21、2.51和2.58 nm,明显比未改性膨润土的0.250 nm 撑大得多［3］。

3.1.2制备阳离子表面活性剂

用盐酸、醋酸或其他酸中和脂肪胺所得阳离子表面活性剂，这类表面活性剂能溶于水，并且有良好的表面活性［4］，伯胺及其盐可作为有效的矿石浮选剂、化肥或炸药防结块剂、纸张防水剂、腐蚀抑制剂、润滑添加剂、石油工业的杀菌剂、燃料和汽油的添加剂、电子清洗剂、乳化剂、有机金属粘土的生产、颜料加工添加剂、水处理剂、成模剂等。用做炸药等防结块剂的脂肪胺要求凝固点高些。

浮选操作中脂肪胺起捕集作用，以磷酸盐矿的浮选为例。磷酸盐矿是磷灰石和硅石的混合物。在选矿前先把矿石粉碎到一定的细度并制成泥浆。在配浆过程中就加入事先用醋酸部分中和使之处于溶解状态的脂肪胺。新生的二氧化硅结晶表面很易水合而成硅酸，它能与脂肪胺成盐，依靠这种成盐作用，脂肪胺就定向在硅石细颗粒的界面上，

疏水端的特性是力图避开水溶液环境，于是包有脂肪胺的硅石颗粒就搜索能与它本身结合的界面。由起泡剂产生的气泡就提供了这种表面。硅石颗粒依靠捕集剂脂肪胺的作用与气泡结合，上升到液面上。与此相反，磷灰石颗粒因为没有这种结合而沉在底部。用这种工艺可非常有效地除掉硅石［5］。

伯胺可用来生产季铵盐型沥青乳化剂，此类乳化剂广泛用于高等级公路的铺设和维护，可以减轻施工和维护的劳动量，有利于提高路面的使用寿命［6］。

3.1.3生产非离子表面活性剂

脂肪伯胺与环氧乙烷反应生成不同链长的胺醚，这种表面活性剂有许多用途，可在中性及酸性溶液中作乳化剂、发泡剂、缓蚀剂、破乳剂、润湿剂、钻井泥浆添加剂、匀染剂和织物整理剂。它们也可用有机酸或无机酸中和，生成一系列有特殊性能的的新型表面活性剂。用无机酸中和水溶性增加，用有机酸中和油溶性增加。

脂肪伯胺与环氧乙烷的加成物主要用于塑料工业中的抗静电剂，乙氧基化胺不能溶解在塑料中，以至它迁移到塑料的部分表面，一旦到达表面，乙氧基化胺将充分地吸收大气中的水分，塑料的表面成为抗静电的塑料。

在纺织工业中用于染色助剂、退浆剂、拔丝润滑剂，多达50摩尔的环氧乙烷加成胺在拔丝过程中润滑丝线，同时清洗丝线，也能防止产生静电荷，在纺织工业中也用做乳化剂，最普通的应用是使有机物与水的乳化，通常使用的是15摩尔的乙氧基化大豆油胺。

在过磷酸钙生产中，加入11摩尔的乙氧基化牛油胺，可以加速磷矿石与硫酸或磷酸在矿石孔洞内的化学反应，并可减少或省去熟化时间。

日用化学工业中用于头发染色剂，如使用乙氧基化椰油胺，也用于洗涤剂、泡沫稳定剂、硅油乳液［7］。

生产胺醚对脂肪胺的质量要求较高，对生产控制要求也较高，若某一环节未达到要求，生产的胺醚易出现悬浮物等现象。

3.1.4生产两性表面活性剂

十二胺与丙烯酸甲酯反应经皂化中和后得N-十二烷基-B-氨基丙酸，此类表面活性剂性质为：水溶液为浅色或无色的透明液体，易溶于水或乙醇，易生物降解，耐硬水，对皮肤的刺激性很小，毒性也较小。用途为：起泡剂、乳化剂、缓蚀剂、液体洗涤剂、香波、护发剂、柔软剂、抗静电剂等。