三乙醇胺的性质及其应用

三 乙 醇 胺 的 性 质 及 其 应 用 符 之 琛 (大同市城区化工总厂) 提 要 本文综述j三乙醇胺的性质、剞量度其在日用化学I业、机械I业、造纸I 业、建筑工 业、 电镀 、 电子和纺织行业 中的应用。 一 、 三乙醇胺的性质 三乙醇胺、学名三羟三乙基胺，别名氨 基 三乙醇， 又名 2、 2 、 2 一三羟基三 乙 胺，英文名t Triethanelamine，简名TEA， 分子式C。H O 3N。 三乙醇胺是一种表面活性剂可用于乳化 剂、分散剂、湿润剂、渗透剂、皂化剂，早 强剂以及脱硫剂等方面。三乙醇胺是一种用 途很广的弱有机碱和非离子表面活性剂具有 轻微氨气味， 呈粘稠状无色， 或淡黄 色 液 体。 其碱性稍低于氨， 吸湿性 强 ，易溶于 水、乙醇和氯仿，微溶于乙醚和苯。在空气 中日久会变成褐色}它能与酸性物质化合成 胺盐，并能与脂肪酸皂化成皂化物。三乙醇 胺能吸收二氧化碳和硫化氢等气体不能随水 蒸气一同挥发}其水溶液对钢铁、镍等均不 发生作用，而对铜及其合金 则 有 腐 蚀性。 二、三乙醇胺的制备 在早年 (1860年)，三乙醇胺是与一乙 醇胺，二乙醇胺混合在一起制备的混合型产 品，总称为乙醇胺。这种混合型产品，其生 产方法是以氯乙醇和氨为原料反应生成的。 40 三 Z 肆 胺 的 性 质 项 H l 指 标 重d：。 1．12{4 折 光 率 “D 1．4852 沸 点 ℃ 360 粘 虞 厘泊 (25℃) 613．6 闳 点 (开皿 )℃ 190．55 熔 点 ℃ 2O～21．2 pH 值 25 承 溶藏 l1．2 其反应式如下： C1CH 2CH 2OH +NH3十NH2(、HiCH 2OH +HC1 2C1CH 2cI{：OH +NH3一NH (CHzCH 2OH)2 2HCI 3CICH 2cI{2OH +NH3一NH (CH~CH2OH)3+3HCI 到1897年才分开生产一乙醇胺、二乙醇 胺和三乙醇胺三种产品。 近年来，由于石油工业的发展，生产 乙 醇胺是采用环氧乙烷和氨进行合成反应。环 氧乙烷与氨的比倒不同，可以制取不同的三 乙醇胺、二乙醇胺和一乙醇胺产品。见表 1。 制备乙醇胺的工艺条件是以95 以上的 环氧乙烷与25~30 的无水氨置 于 反 应 器 内，先加入氨，再于30～35℃下，通人环氧 乙烷，在压力为2个大气压下直 接 反 应 台 成。每小时通入的环氧乙烷不同，可得到比 维普资讯 http://www.cqvip.com 袅1 琼氧乙瞎与乙醇脞组份关系袅 袅2 三种乙醇脑的理化指标 ＼ ＼ 、 差 擘 ＼ 0．1 0．5 1．0 乙醇胺 组 份( ) 、＼ 一 己 醇 瞎 R1～7 5 25～ 31I12～15 二 己 醇 胺 l21～2 32～38 23～26 三 乙 醇 胺 4～ 12 37 59～65 例不同的一乙醇胺、二 乙醇胺和三乙醇胺。 制备纯度较高的三 乙醇胺，其氨与环氧 乙烷的比例为2：1。 即 每小时通八环氧乙烷 量 为100~150升。反应器液料量不超过容器 1／3。 环氧 乙烷通完后， 将其反应物循环一 小时以后，即可出料。蒸发出过剩的氨，可 用水吸收，并将水蒸发回收氨， 所 得 的 产 品，据分馏要求而异。 三乙醇胺有三种品级产品：工业级、纯 级、光谱级。它们的差别除了各级含的一乙 醇胺、二乙醇胺不同外，其主要是所含的当 量不同。如：工业级是149。纯级是140。光 谱级是130。 采用环氧乙烷与氨制备三乙醇胺反应式 如下 ： NH；+aCH 2CH 2+ N(CH=CH 2OH)3 ＼／ O 三乙醇胺及一、二乙醇胺理化指标如表 2所示 。 三、三乙醇胺的应用 1．在日用化学工业中的应用 三乙醇胺在 日用化学工业中，常用以制 取烷基醇酰胺，亦称尼纳尔。其制法主要是 采用三乙醇胺与脂肪酸，按一定 摩 尔 比 例 配制。在洗涤剂产品中，脂肪酸酰胺是一种 重要的泡沫稳定荆，也是优 良的助洗荆，具 有除油污力强、增稠和抗静电等特点。易溶 于水，常用于液体和粘稠状液体 洗 涤 剂 产 一 乙醇胺 二 乙醇胺 三 乙醇 胺 牯 状或 白 外 观 无 色油歌 液 无 色牿状 液 色 结 晶 比 重 1．011 9(20℃) 1．Og19 O℃) 1．1284(20℃ 沸 点 172℃ 268℃ 360℃ 熔 点 10．5℃ 28．0℃ 21．2℃ 24．1厘泊 196．4厘 613．3厘泊 粘 度 (20℃ ) (d0℃) {25℃) 闷点(开 口) g1℃ 132℃ Ig0．55℃ 折 光 率 n 1．4539 n 1．47 B D 水中溶解 l 垒 溶 l垒 端 {垒 潜 己醇 溶解 生 落 垒 溶 I 生 谘 氯 仿 洛 全 谘 l 垒 溶 乙醚溶解 徽 落 授 截 溶 l 做 落 品 以十二酸醇酰胺稳定泡沫的性能最好， 并能防止大多数珠光剂、润肤油、肥皂和高 级香料对泡沫的破坏作用等。 如在化妆品工业中，三乙醇胺与硬脂酸 中和制取的膏体，可配制雪花膏产品，不仅 产品柔软、细腻，而且有珠光现象。三乙醇 胺与纯棕榈酸所制成的雪花膏要比硬脂酸制 成的产品容易产生珠光。尤其当加入少量酒 精时，增加 了分散相的溶解度，致使珠光更 加显著。 用三乙醇胺和脂肪酸制成的胺皂，具有 润肤性能，在润肤膏中也常应用。在睫毛膏 产品中，常以三乙醇胺和硬脂酸 制成 皂 化 物，并配 以蜡为主要成份，加上颜料和少量 抗氧剂等辅料制的产品质地细腻 、柔和、硬 度适中，使用不仅易于描绘 ，而且不刺激皮 肤，易于清洗等优点。 由于脂肪酸醇酰胺性质柔和，不刺激皮 肤和洗净性能好，常与雷米邦表面活性剂配 制儿童香波。在洗洁剂产品中也常以三乙醇 维普资讯 http://www.cqvip.com 胺与油酸制取的烷基醇酰胺和其它表面活性 剂复配。由于去污力强， 泡沫适 中，抗 静 电，洗净用水量少，该产 品深受销售市场欢 迎 。 2。在机械工业中的应用 三乙醇胺不仅在 日用化工中应用广泛。 而且在机械工业中应用也很广。三乙醇胺与 油酸中和制取三乙醇胺油酸皂，不仅对动植 物油有良好的脱脂能力，而且对矿物油和其 它油垢也具有去污能力。三乙醇胺与油酸反 应产生的三乙醇胺油酸皂，还可 作 为 乳 化 剂及防锈剂、其缩合物的性质与 三 乙醇 胺 与油酸的比例有很大关系 三乙醇胺与油酸 之分子比一般为1：1，或 1：2。1：1的产品大 都是不溶于水，而 1：2的产品则易溶于水。 缩台反应在塘瓷锅中进行，常以氢氧化钠或 氢氧化钾盐少量做催化剂。温度控制 120～ 130~C，反应时间一般为5小时左右。反应式 为{ ， C1，H3 3CL)OH ， CH 2CH zOlt N—LIH2CH 2OH — ÷ 、CH2C1{20H ， CH2CH2OH N —CH2CH2OH 、CHiCHi0H 水溶性三乙醇胺油酸皂常用 于 洗 涤 产 品，而不溶于水，溶于油或溶剂的三乙醇胺 油酸皂则应用于金属加工用的产品，如防锈 油，切削油膏等产品。如：它与 卤化物还可 置换成无腐蚀性的油酸铅盐及胺盐，其反应 式如下； ／CHzCH20H 2Ci 7Ha3C0O ·N—CH2CH20H +PbBr 2— ＼ CH2CH 2OH ‘C1 H 3 aCOO)Pb+2(CH 2CH 2OH)3NBr 以上为溴化铅与三乙醇胺油酸皂制成的 油酸铅盐，这种防锈油对钢铁防锈性好，特 别是铸铁可当作薄层油使用。在石蜡纸包装 2 条件下，封存期可达二年以上，但对铜及一 些有色金属和铅的腐蚀作用，它对发动机， 内燃机封存效果不好，所以使用时，需要分 别对待。 三乙醇胺与油酸还可制得一种机械加工 用的优良防锈酯：如油酸基三 乙醇胺酯，它 是将油脂与等摩尔的三乙醇胺在减压下，高 温脱水醣化反应生成。酸值降至1毫克／克 以 下，过滤而得的产品。反应式如下： HOCH~CH z＼ 一 州 O 3C J 7H3 3COOH+HOCH zCH2一 N— — HOCH zCH。／ 亮I Ci7Hs 3COOCHzCHz＼ C1 H 3 aCOOCH 2CH 2一 N C1 Ha COOCH 2CH：／ 这种合成酯与基础油、硅油及防锈助剂 配制极压剂复合使用可显著提高齿轮油的极 压抗磨性能。在s—P型齿轮油中，加入 1％ 就可以提高梯姆肯oK值30~50磅，并可改 善油品的腐蚀性、防锈性和氧化安定性。 三乙醇胺在冷却液中应用也广泛。如三 乙醇胺在我国柴油机新型的冷却液一NL型 乳化防锈油中的使用，其主要是作乳化剂。 由于三乙醇胺在NL型油中起稳定油相，使 之成为不分层并呈透明均相的作用，对调节 和加宽乳化范围，提高了乳化效率，对 NL 型油复合质量起到良好作用。但三乙醇胺不 宜过量 ，否则起破乳作用。另外三 乙醇胺与 磷酸酯在反应釜中，温度控制在50～70℃， 反应时间1～1．5小时，制得的磷酸酯三乙醇 胺，与石油磺酸钠及机油可生产质量优良的 切削乳化油。其反应如下； ／CH zCHzOH N—CH 2CHIOH ＼CH 2CH 2OH R一《 O(CH CH zO ＼／o R — —— 。(cH cH 。 一 ) ／ 一OH一’ 卜 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 》0(cH：CH 2O) ＼ u t{--~ -- ％o(CH aCH aO ／) ／CH 2CH~OH — cH~CI-I 20H ＼CH。CH2OH 5．在造纸工业中的应用 在造纸工业中，采用三乙醇胺与脂肪酸 制的烷基醇酰胺 (尼纳尔)与其它非离子型 表面活性剂复配制成的洗涤剂，用于洗涤造 纸毛毯，具有脱油去污效果优 良，抗静电、 节约水和提高毛毯寿命等优点 另外三乙醇胺还可用于特种过滤纸生产 助剂。如上海国丰造纸厂研究生产的空气滤 纸、柴油滤纸，机油滤纸等新型过滤材料， 广泛用于拖拉机，汽车和船舶等作过滤用。 这种纸水溶树脂配方，就是 以三乙醇胺与双 酚酸，甲醛按一定 比例制取的。在防锈纸生 产 中它可用作防锈抑制剂，在包装物品中具 有防腐蚀性。 4．在其它工业方面的应用 三乙醇胺在建筑工业中，不仅可以用于 制备钢筋水泥缓蚀剂和防锈剂，保护钢筋水 泥，保护金属防止氧化，同时还可作水泥的 早强剂。如 以三 乙醇胺万分之五与食盐千分 之五 (对水泥计)，以水溶解调配水泥，可 缩短水泥硬化时间，增加水泥的早期强度， 即两天的强度可以达到28天强度的50％，并 增加水泥的后期强度、使用简便、 效果 突 出。另外还可制备予应力钢筋混凝土，钢筋 防锈荆等。其配方如：三乙醇胺万分之五、 二水石膏百分之二，亚硝酸钠百分之一。 在电镀行业中，可代替氰化钠或采用微 氰 电镀或无氰电镀。镀件内在质量完全和用 氰镀件相媲美。 在 电子元件清洗 中，用三乙醇胺油酸皂 复合配制的洗剂，不仅革掉用铬酸、盐酸、 硫酸，硝酸的旧工艺，还加快了去污时问， 提高效率达四倍，节约了化工原料、动力消 耗和降低处理成本费用 另外在丁腈橡胶聚合中用作活化剂 纺 织行业用作柔软剂等。 参 考 文 献 C 1] 轻 工业 音l；供帮局， 《轻工 产品化 工原科 内部 发行第一 丹 册、P、 351、 (I~80) 【2] 无锅轻工 学院 《台成洗涤 j}0* 轻工 业 出敝杜 出 版 、PIsi、 (1979、 3) C 3] 台金 工业出版 杜 《工 业群{i0 P，5 41 (1991) [4] 中国洗 涤用 品工业 协台 中国洗 涤 剂 用 品 工 业∞ 内部发行 、P、49 (1985， 1) C 5] 臧 位士端 《化收 品生 产基本 知识 轻 工业 出版 杜 P．33 (1995、 12) C 6] 广 州机床 研究 所 <