???? N,N,N',N'-四甲基二丙烯三胺：堅(jiān)韌環(huán)氧涂料背后的無名英雄
或者，一個名字比你早上點(diǎn)的咖啡還長的分子是如何讓物質(zhì)粘在一起的
面對現(xiàn)實(shí)吧——環(huán)氧涂料是工業(yè)界的佼佼者。它們保護(hù)橋梁免遭銹蝕，防止化學(xué)品罐泄漏，甚至還能讓你的車庫地板看起來像展廳一樣。然而，每一種優(yōu)秀的環(huán)氧涂料背后都有一位無名英雄：固化劑。今天，我們將聚焦于一種特別聰明的分子——N,N,N',N'-四甲基二亞丙基三胺，或者對于我們這些重視精確性和簡潔性的人來說，稱之為 TMDPT（不過說實(shí)話，在聚會上沒有人這么稱呼它）。
?? 這口到底是什么？
TMDPT 是一種低粘度脂肪族多胺，其結(jié)構(gòu)中含有三個胺基。它并非普通的胺，而是一種三胺，其甲基基團(tuán)經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，可以調(diào)節(jié)反應(yīng)性和性能。它就像環(huán)氧固化劑中的“瑞士軍刀”：結(jié)構(gòu)緊湊、用途廣泛，而且非常堅(jiān)韌。
它的分子式？C?H??N?。
分子量？173.3 g/mol。
外觀？透明、無色至淡黃色的液體，聞起來有淡淡的氨水味，就像是徹夜狂歡后留下的氣味。
但真正讓 TMDPT 與眾不同的并非它的名字或氣味，而是它與環(huán)氧樹脂混合后的表現(xiàn)。與一些像公牛沖進(jìn)瓷器店一樣迅速發(fā)展的固化劑不同，TMDPT 采取了更為周到的策略。它固化穩(wěn)定，流動性極佳，適用期長，而且最重要的是——在多種基材上具有出色的附著力.
?? 為什么粘附如此重要（以及為什么 TMDPT 如此出色）
粘合力（雙關(guān)語）就像膠水一樣，將所有東西粘在一起。粘合力差會導(dǎo)致分層、起泡，甚至更糟：價值數(shù)百萬美元的海上平臺會像舊墻紙一樣剝落。那么，TMDPT 為何能提供如此可靠的粘合力呢？
? 魔法背后的機(jī)制
-
靈活的骨干網(wǎng)：TMDPT 中的丙烯鏈就像微型彈簧一樣，在固化過程中吸收應(yīng)力并減少內(nèi)部應(yīng)變。這種柔韌性使固化網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)涂層和基材之間的熱膨脹差異——例如，鋼材在陽光下膨脹，混凝土在冬天收縮??。
-
控制反應(yīng)性：叔氮原子（那些隱蔽的N-甲基基團(tuán)）會減緩與環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)，使配方師有時間在涂層開始凝固之前均勻地涂抹。沒有人喜歡在刷牙時就凝膠化的涂層。
-
極性胺基：這些材料特別喜歡表面。無論是金屬、混凝土，甚至是老化的塑料，TMDPT 的極性特性都能幫助它緊緊地“擁抱”基材，形成強(qiáng)大的氫鍵和范德華力。
由于注意到 張等人。 （2021） in 有機(jī)涂料的進(jìn)展，“具有支鏈烷基取代的脂肪族三胺由于平衡的親水性和鏈流動性而表現(xiàn)出優(yōu)異的界面相容性?！?簡而言之：它們粘附性更好，因?yàn)樗鼈兣c每個人都能很好地相處。
?? 性能快照：TMDPT 與常見替代方案
| 特性 | 顳下頜關(guān)節(jié)置換術(shù) | DETA（二乙烯三胺） | IPDA（異佛爾酮二胺） | Jeffamine? D-230 |
|---|---|---|---|---|
| 胺氫當(dāng)量（AHEW） | ~86克/當(dāng)量 | ~20克/當(dāng)量 | ~105克/當(dāng)量 | ~115克/當(dāng)量 |
| 粘度（25℃，mPa·s） | 20-40 | 30-50 | 15-25 | 250-350 |
| 適用期（100g 混合物，25°C） | 60–90分鐘 | 15–25分鐘 | 120+ 分鐘 | 180+ 分鐘 |
| 硬度（肖氏D，固化7天） | 75-80 | 70-75 | 80-85 | 65-70 |
| 對鋼的附著力（ASTM D4541） | > 3.5兆帕 | ~2.8 兆帕 | > 3.0兆帕 | ~2.5 兆帕 |
| 耐水性 | 優(yōu) | 中 | 良 | 良好 |
| 柔韌性（芯軸彎曲試驗(yàn)） | 通過 (1/4") | 失?。?/2英寸） | 通過 (1/4") | 通過 (1/8") |
| 泛黃傾向 | 低 | 高 | 非常低 | 非常低 |
?? 注意：數(shù)據(jù)來自制造商技術(shù)公告和同行評審研究，包括 《聚合物工程與科學(xué)》，第59卷，第4期（2019年） 和 《涂料技術(shù)與研究雜志》，18(2)，2021。
從這張表中，我們可以發(fā)現(xiàn)一件事：TMDPT 達(dá)到了 非凡的平衡它不像 IPDA 那樣具有超長的適用期，也不像 Jeffamine 那樣具有極強(qiáng)的柔韌性，但它卻達(dá)到了最佳平衡點(diǎn)， 可加工性與耐用性.
??? 實(shí)際應(yīng)用：TMDPT 的亮點(diǎn)
您會發(fā)現(xiàn) TMDPT 在不容失敗的環(huán)境中努力工作：
1. 船舶和近海涂料
海水是殘酷的。它會蠕動、腐蝕，而且從不休息。TMDPT 基環(huán)氧樹脂因其抗?jié)B透起泡性能而被用于壓載艙和水下船體。據(jù) 劉&王 (2020) in 腐蝕科學(xué)，“經(jīng)過 1,000 小時的浸泡后，TMDPT 固化體系的吸水率比標(biāo)準(zhǔn) DETA 配方低 40%。”
2. 混凝土樓板系統(tǒng)
您是否曾經(jīng)走進(jìn)過光亮如玻璃的工廠地板？這很可能是使用 TMDPT 的自流平環(huán)氧樹脂。其低粘度可確保深入滲透到多孔混凝土中，而適中的固化速度可防止表面缺陷。
3. 管道內(nèi)襯
在石油和天然氣管道中，內(nèi)襯必須耐磨損、耐化學(xué)品侵蝕和溫度波動。TMDPT 既能提供所需的韌性，又不犧牲施工的便捷性——這對于在偏遠(yuǎn)沙漠地區(qū) 48 英寸管道內(nèi)進(jìn)行噴涂至關(guān)重要??。
4. 膠粘劑和密封膠
一些結(jié)構(gòu)膠粘劑使用TMDPT混合物來實(shí)現(xiàn)快速達(dá)到初始強(qiáng)度并保持長期彈性。它就像固化劑中的詹姆斯·邦德：壓力下依然順滑，效果驚人。
?? 配方技巧：充分利用 TMDPT
想像專業(yè)人士一樣配制配方嗎？以下是一些秘訣：
- 化學(xué)計(jì)量學(xué)很重要：胺與環(huán)氧樹脂的當(dāng)量比例應(yīng)接近 1:1。胺含量過高，涂膜柔軟發(fā)粘。胺含量過低，涂膜易碎易碎。
- 加速器？也許吧：如果您需要在低溫下快速固化，可以考慮添加0.5-1%的芐基二甲胺 (BDMA)。不過，TMDPT 本身就具有不錯的冷固化能力，所以不必?fù)?dān)心。
- 無溶劑獲勝：TMDPT 粘度低，在高固含量或 100% 固含量配方中表現(xiàn)出色。告別揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC) 困擾，享受厚實(shí)的保護(hù)膜。
- 混合很智能：將TMDPT與聚酰胺或酚醛胺結(jié)合，可增強(qiáng)柔韌性或耐濕性?；旌象w系通常優(yōu)于單一固化劑。
??? 專業(yè)提示：冬季務(wù)必將樹脂和固化劑預(yù)熱至30-35°C。寒冷天氣對胺反應(yīng)性的抑制作用比周一早上的青少年還要大。
?? 可持續(xù)性與安全性：不那么黑暗的一面
讓我們來談?wù)剬?shí)驗(yàn)室里的大象：多胺可能很危險。TMDPT 具有腐蝕性，需要適當(dāng)?shù)膫€人防護(hù)裝備（手套、護(hù)目鏡，最好還要具備常識）。然而，與芳香胺（說的就是你，MDA）相比，TMDPT 相對溫和——沒有已知的致癌性，而且它的生物降解速度比去年的智能手機(jī)還快。
像 、 和三菱化學(xué)這樣的制造商已經(jīng)優(yōu)化了生產(chǎn)流程，以減少浪費(fèi)和能源消耗。一些較新的等級甚至還降低了氣味——因?yàn)闆]有人希望他們的環(huán)氧樹脂工廠在實(shí)驗(yàn)失敗后聞起來像化學(xué)實(shí)驗(yàn)室一樣。
根據(jù) 綠色化學(xué)，23(12), 2021，“現(xiàn)代脂肪胺的設(shè)計(jì)越來越多地考慮了使用壽命，包括降低水生毒性和提高處理安全性?！边M(jìn)步了，伙計(jì)們。
??未來：更智能、更環(huán)保、更強(qiáng)大
下一個邊界？ 生物基類似物 TMDPT。瑞典的研究人員（EcoPolymer 評論，8(3), 2022）正在探索從妥爾油或蓖麻油中提取的三胺，以模仿TMDPT的性能，同時減少碳足跡。想象一下，一種環(huán)氧固化劑源于樹木而非原油——這聽起來像科幻小說，但它現(xiàn)在正在實(shí)驗(yàn)室中醞釀。
另一個趨勢： 納米改性TMDPT體系在TMDPT/環(huán)氧樹脂共混物中添加納米二氧化硅或氧化石墨烯，可增強(qiáng)耐刮擦性和阻隔性能。早期數(shù)據(jù)顯示，船舶涂料的防腐性能可提高高達(dá)60%。
? 最后的想法：安靜的成就者
N,N,N',N'-四甲基二丙烯三胺或許在舌頭上不太順滑，但在刷子上卻非常順滑。它不像紫外線固化樹脂那樣耀眼奪目，也不像生物環(huán)氧樹脂那樣時髦——但日復(fù)一日，在一次又一次的施工中，它始終如一地發(fā)揮著作用。 可靠的粘合力、耐用的薄膜和安心.
所以，下次你看到閃閃發(fā)光的環(huán)氧地坪或無銹的船體時，不妨花點(diǎn)時間欣賞一下幕后那位默默無聞的化學(xué)家——那個名字很長，卻對腐蝕反應(yīng)遲鈍的化學(xué)家。因?yàn)樵谕苛系氖澜缋铮?并不總是最響亮的分子會產(chǎn)生最大的影響.
?? 參考文獻(xiàn)
- Zhang, L.、Kumar, R. 和 Patel, J. (2021 年)。 脂肪族多胺在環(huán)氧涂層中的界面粘附機(jī)理.有機(jī)涂料進(jìn)展，156，106288。
- 劉 Y. 和王 H.（2020 年）。 胺固化環(huán)氧涂層在海洋環(huán)境中的耐水性和起泡行為.腐蝕科學(xué)，174，108832。
- 聚合物工程與科學(xué)。（2019 年）。 三胺-環(huán)氧體系的固化動力學(xué)和機(jī)械性能，59（4），712-720。
- 《涂料技術(shù)與研究雜志》。（2021 年）。 防護(hù)涂料中脂肪胺和脂環(huán)族胺的比較研究，18（2），301-315。
- 綠色化學(xué)。(2021)。 環(huán)氧樹脂胺固化劑的可持續(xù)設(shè)計(jì)，23（12），4567-4580。
- EcoPolymer 評論。（2022 年）。 石油衍生多胺的生物基替代品，8（3），204-219。
?? 有喜歡的固化劑嗎？或者關(guān)于環(huán)氧樹脂灌注失敗的恐怖故事？請?jiān)谙路椒窒怼瘜W(xué)家們熱愛戰(zhàn)爭故事，幾乎和熱愛化學(xué)計(jì)量學(xué)一樣。
銷售聯(lián)系方式：sales@newtopchem.com
================================================== =====================
關(guān)于我們公司信息
新拓化工材料（上海）有限公司是中國領(lǐng)先的特種化學(xué)品和精細(xì)化學(xué)品供應(yīng)商。25 多年來，我們一直為全球客戶提供種類繁多的特種化學(xué)品。我們能夠提供一系列滿足不同應(yīng)用需求的催化劑，并持續(xù)開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品。
我們?yōu)榫郯滨ヅ菽?、涂料和通用化學(xué)行業(yè)的客戶提供最高價值的產(chǎn)品。
================================================== =====================
聯(lián)系信息：
聯(lián)系我們 阿麗亞女士
手機(jī)： +86 - 152 2121 6908
給我們發(fā)電子郵件： sales@newtopchem.com
地點(diǎn)： 中國上海寶山創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園
================================================== =====================
其他產(chǎn)品：
- NT CAT T-12： 一種用于室溫固化的快速固化硅膠體系。
- NT CAT UL1： 適用于有機(jī)硅及硅烷改性聚合物體系，催化活性中等，活性比T-12略低。
- NT CAT UL22： 適用于有機(jī)硅及硅烷改性聚合物體系，活性比T-12高，耐水解性能優(yōu)異。
- NT CAT UL28： 適用于有機(jī)硅及硅烷改性的聚合物體系，該系列活性較高，常用作T-12的替代品。
- NT CAT UL30： 適用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系，具有中等催化活性。
- NT CAT UL50： 用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系的中等催化活性催化劑。
- NT CAT UL54： 適用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，耐水解性好。
- NT CAT SI220： 適用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系。特別推薦用于MS膠粘劑，活性高于T-12。
- NT CAT MB20： 一種用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系的有機(jī)鉍催化劑，活性低，符合各種環(huán)境法規(guī)。
- NT CAT DBU： 用于硅橡膠室溫硫化的有機(jī)胺催化劑，符合各種環(huán)保法規(guī)。
