Amina de sebo y etoxilatos de diamina: grados, comportamiento catiónico y aplicaciones
Los etoxilatos de amina de sebo y los etoxilatos de diamina de sebo son aminas alcoxiladas de cadena larga derivadas de aminas grasas de sebo hidrogenado: hidrófobos ricos en C18 con uno o dos centros de amina reactiva etoxilados para ajustar la solubilidad en agua, el poder de emulsificación y la carga superficial. Dependiendo del recuento de moles de óxido de etileno y del pH de la solución, estos productos se comportan como tensioactivos no iónicos, catiónicos o anfóteros, lo que los hace indispensables en emulsiones asfálticas catiónicas, inhibición de la corrosión ácida, flotación de minerales, suavizado de textiles y concentrados emulsionables de agroquímicos. Venus Ethoxyethers fabrica aminas de sebo y etoxilatos de diamina a niveles personalizados de EO a partir de reactores de alcoxilación presurizados dedicados en Goa, India, y suministra formuladores para la construcción de carreteras, yacimientos petrolíferos, tratamiento de metales y limpieza industrial en Asia, Medio Oriente, África y mercados de exportación en todo el mundo.
¿Qué son los etoxilatos de amina y diamina de sebo?
Los etoxilatos de amina de sebo se producen haciendo reaccionaramina de sebo hidrogenado— amina primaria saturada predominantemente C18 procedente de la reducción de ácidos grasos de sebo — conóxido de etileno en condiciones de alcoxilación catalizada por bases. La estructura general es R – NH – (CH2CH2O) n – H, donde R es la cadena alquílica C16-C18 y n es el recuento molar promedio de EO. Los etoxilatos de sebo diamina parten desebo diamina(N-alquilpropilendiamina), que contiene dos grupos amina, cada uno de los cuales puede etoxilarse, dando productos con mayor hidrofilicidad, mayor poder dispersante y sitios de adsorción duales en superficies minerales y metálicas.
La materia prima de sebo proporciona cadenas alquílicas largas y saturadas que forman una fuerte película sobre superficies hidrófobas de betún, metal y minerales. La etoxilación convierte la amina insoluble en agua en un tensioactivo con HLB ajustable. Los grados bajos de EO (2 a 5 moles) siguen siendo predominantemente lipófilos y se protonan a emulsionantes catiónicos para betún; los grados medios EO (5 a 15 moles) equilibran la emulsificación y la solubilidad en agua; Los grados altos de EO (entre 15 y 50+ moles) funcionan como dispersantes, agentes niveladores de tintes y componentes inhibidores de la corrosión en sistemas acuosos.
Venus Ethoxyethers etoxila amina de sebo y diamina de sebo en niveles de EO de 2 a 50 moles y más para aplicaciones especiales. Explora las gamas de productos en etoxilatos de amina de sebo y etoxilato de diamina de sebo, y el más amplio etoxilatos de aminas grasas cartera.
Comportamiento catiónico y dependencia del pH.
A diferencia de los compuestos de amonio cuaternario cargados permanentemente, los etoxilatos de amina de sebo sonaminas protonables. En solución neutra o alcalina se comportan en gran medida como tensioactivos no iónicos: la cadena de polioxietileno proporciona hidrofilicidad mientras que el nitrógeno de la amina permanece sin protonar. Cuando el pH cae por debajo del pKa de la amina (normalmente pH 8-10 para la amina de sebo primaria, más bajo cuando está etoxilada), la amina acepta un protón y lleva una carga positiva, volviéndose catiónica.
Esta carga dependiente del pH se aprovecha deliberadamente en formulaciones industriales. Las emulsiones asfálticas catiónicas se preparan protonando el etoxilato de amina con ácido clorhídrico o fosfórico en la fase acuosa antes de la emulsificación del betún; la carga emulsionante positiva resultante promueve la adhesión a la piedra agregada con carga negativa. En los baños de decapado ácido, los etoxilatos de amina protonados se adsorben en el acero como inhibidores de corrosión catiónicos, formando una película protectora que bloquea el ataque de los iones de cloruro e hidrógeno.
Los etoxilatos de sebo diamina ofrecen dos nitrógenos protonables. A un pH intermedio, una amina puede protonarse mientras la otra permanece neutra, lo que produce un comportamiento anfótero útil en la flotación de minerales y la dispersión de pigmentos. A pH fuertemente ácido, ambos centros pueden transportar carga, aumentando la solubilidad en agua y la capacidad de complejación de metales.
Para un tratamiento completo de la química de los tensioactivos catiónicos, consulte el guía de tensioactivos catiónicos y guía de etoxilatos de aminas grasas.
EO recuento de moles y rendimiento
El recuento de moles de óxido de etileno es el principal parámetro de ajuste después de la selección de la base de amina. La siguiente tabla ilustra las relaciones típicas para los etoxilatos de amina de sebo; los valores reales dependen de la distribución de etoxilación y la calidad de la materia prima de amina de sebo.
| EO moles (amina de sebo) | Cargar a pH 3–4 | HLB (aprox.) | Aplicación típica |
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Los etoxilatos de sebo diamina logran una solubilidad en agua equivalente a un EO total más bajo porque ambos centros de amina aceptan óxido de etileno. Una diamina con 5 EO por nitrógeno (10 en total) a menudo excede la hidrofilicidad de una monoamina con 10 EO en un solo sitio, al tiempo que conserva un anclaje más fuerte a las superficies minerales a través de la columna vertebral de diamina.
Comparación de amina de sebo versus diamina de sebo
| Propiedad | Etoxilato de amina de sebo | Etoxilato de sebo diamina |
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Emulsiones asfálticas catiónicas
La construcción de carreteras se basa en emulsiones bituminosas para aplicar el aglutinante asfáltico a temperatura ambiente sin calentar el betún a más de 160 °C.Emulsiones catiónicas(el tipo dominante en gran parte de Asia, África y partes de Europa) utiliza etoxilatos de amina de sebo protonado como emulsionante principal. La carga positiva del emulsionante promueve la humectación y la adhesión al agregado silíceo, que lleva una carga superficial negativa en presencia de humedad.
La fabricación de emulsiones utiliza un molino coloidal de alto cizallamiento: el betún caliente (normalmente entre 110 y 130 °C, según el grado) se dispersa en una fase acuosa que contiene entre un 0,3 y un 0,8 % de etoxilato de amina protonada, ácido (HCl o H3PO4) y, a veces, cloruro de calcio para controlar la estabilidad. El tipo de emulsión ( fraguado rápido, medio o lento) está determinado por la química del emulsionante, la acidez del betún y la composición de la fase acuosa.
Los etoxilatos de amina de sebo con 2–10 EO son estándar. Un EO más bajo proporciona una emulsión más densa y una rotura más rápida cuando entra en contacto con el agregado; Un EO más alto mejora la estabilidad en almacenamiento y la tolerancia al agua dura en la fase acuosa. Los formuladores combinan el emulsionante con el grado de penetración del betún, la mineralogía de agregados local y el clima; los climas cálidos pueden requerir proporciones ajustadas de ácido a emulsionante para evitar roturas prematuras en los tanques de transporte.
Emulsión asfáltica catiónica trabajada (croquis de grado RS):
- 0,4–0,6% de amina de sebo, 5 EO protonada con HCl a pH 2,0–2,5 en fase acuosa
- 60–65 % de betún (penetración 60/70) disperso a 115 °C en un molino coloidal
- 35–40% de fase acuosa; CaCl2 opcional entre 0,1 y 0,3 % para mayor estabilidad
- Viscosidad de la emulsión objetivo 50–200 cP a 25°C; Estabilidad en almacenamiento mínimo 30 días.
Inhibición de corrosión
Los etoxilatos de diamina y amina de sebo protonados se adsorben en superficies de acero, cobre y latón en entornos de limpieza ácida y producción de yacimientos petrolíferos. La larga cadena de alquilo C18 proporciona la formación de una película hidrófoba; el grupo de cabeza de amina protonada se ancla electrostáticamente a la superficie de óxido metálico; la cadena de polioxietileno puede extenderse hacia la fase acuosa, bloqueando el acceso de iones corrosivos.
Endecapado con ácido clorhídrico En el caso de flejes y tuberías de acero, los inhibidores de etoxilato de amina con una concentración activa del 0,05 % al 0,2 % reducen las tasas de disolución del metal en un 90 % o más en comparación con el ácido no inhibido, al tiempo que permiten que se realice la eliminación de incrustaciones. Los etoxilatos de sebo diamina a menudo superan a los grados de monoamina cuando aumenta la concentración de hierro en el baño, porque el segundo centro de amina puede coordinar el Fe²⁺/Fe³⁺ disuelto y evitar la redeposición que socava las películas inhibidoras.
En aplicaciones en yacimientos petrolíferos, los etoxilatos de amina complementan los inhibidores de ésteres de imidazolina y fosfato en sistemas de acidificación y de agua producida. Venus suministra paquetes combinados a través del inhibidores de corrosión rango: consulte también el inhibidores de corrosión guía de petróleo y gas para el contexto del diseño del sistema.
| Ambiente | Inhibidor típico | Nivel de uso | Requisito clave |
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Otras aplicaciones industriales
Flotación de minerales: Los etoxilatos de sebodiamina dispersan los minerales de ganga y ayudan a la adsorción del colector en circuitos de fosfato, feldespato y mineral de hierro. Los centros de amina dual mejoran la adsorción en superficies de silicato en comparación con los etoxilatos de monoamina a EO equivalente.
Procesamiento textil: Los etoxilatos de amina de sebo medio EO sirven como suavizantes catiónicos y agentes antiestáticos en fibras sintéticas cuando se aplican a pH ácido. Se depositan sobre las superficies de las fibras aniónicas durante el enjuague o el paso de acabado, lo que reduce la estática y mejora el tacto.
Concentrados emulsionables de agroquímicos: Los etoxilatos de amina emulsionan concentrados de pesticidas a base de solventes y aceites de cultivos cuando se protonan o se mezclan con pares de emulsionantes aniónicos. La prueba de la jarra con la dureza del agua local es esencial antes del despliegue en el campo.
Limpieza industrial e institucional: A pH alcalino, los etoxilatos de amina de sebo funcionan como emulsionantes no iónicos para la eliminación de grasas pesadas y betún. Cuando se formula con ácido para desincrustar, la misma molécula cambia a inhibición de la corrosión catiónica, una ventaja de doble función en los limpiadores ácidos de una sola botella para calderas e intercambiadores de calor.
Matriz de selección de formulación
| Solicitud | Grado recomendado | rango de pH | Nivel de uso típico |
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Fabricación y calidad en Venus Ethoxyethers
Venus Ethoxyethers produce etoxilatos de amina y diamina de sebo en reactores de etoxilación presurizados dedicados con perfiles de adición controlados de EO. Los controles de lotes incluyen selección de relación molar, extracción de EO residual y neutralización del pH cuando sea necesario. Los parámetros del certificado de análisis incluyen el valor de hidroxilo, el valor de amina, el número total de aminas, el punto de turbidez (para grados neutros), el pH, el color y la humedad.
Los niveles de EO personalizados, los paquetes de inhibidores de corrosión combinados y los servicios de alcoxilación de pago respaldan a los formuladores que abastecen los mercados de construcción de carreteras, yacimientos petrolíferos, tratamiento de metales y productos químicos para minería. Con90.000 toneladas Con capacidad de fabricación del grupo e investigación y desarrollo 24 horas al día, 7 días a la semana en Goa, India, Venus se asocia con clientes en pruebas de estabilidad de emulsión, evaluación de eficiencia de inhibidores de ácido y pruebas de compatibilidad de agregados.
Solicite muestras, fichas técnicas y soporte de formulación a través de contacto Venus Ethoxyethers.
Notas medioambientales y de manipulación.
Los etoxilatos de amina a base de sebo se derivan de materias primas de grasa animal renovables. Las vías de biodegradación implican la escisión de la cadena de polioxietileno seguida de la oxidación de aminas. Las formas catiónicas protonadas pueden adsorberse en los lodos de depuradora; la evaluación de riesgos ambientales debe considerar la concentración de uso y los límites de descarga locales.
Los etoxilatos de amina son alcalinos en forma pura y requieren un manejo estándar del producto de alcoxilación: protección para los ojos y la piel, ventilación durante el muestreo y separación de oxidantes fuertes. Los grados protonados con ácido utilizados en plantas de asfalto y líneas de decapado contienen fases acuosas corrosivas; el equipo debe ser compatible con el servicio de HCl o H2SO4.
Productos y guías relacionados
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