化學(xué)品百科全書條目
【化學(xué)名稱】：N,N-二甲基環(huán)己胺
【英文名稱】：Dimethylcyclohexylamine
【簡稱】：DMCHA
【CAS號(hào)】：98-94-2
【分子式】：C?H??N
【分子量】：127.23 g/mol
一、概述 🧪
N,N-二甲基環(huán)己胺（DMCHA），是一種脂肪族叔胺類有機(jī)化合物，廣泛應(yīng)用于聚氨酯工業(yè)中作為發(fā)泡催化劑。其結(jié)構(gòu)由一個(gè)六元環(huán)的環(huán)己基連接兩個(gè)甲基取代的氮原子組成，具有良好的催化活性和選擇性，在聚氨酯軟泡、硬泡及噴涂泡沫等工藝中扮演重要角色。
作為一種低揮發(fā)性叔胺催化劑，DMCHA在促進(jìn)異氰酸酯與水反應(yīng)生成二氧化碳的同時(shí)，減少了氣味和揮發(fā)物排放，因此在環(huán)保型聚氨酯配方中受到青睞。
二、基本性質(zhì) 🧬
| 項(xiàng)目 | 數(shù)值/描述 |
|---|---|
| 分子式 | C?H??N |
| 分子量 | 127.23 g/mol |
| 外觀 | 無色至淡黃色透明液體 |
| 沸點(diǎn) | 約 160～165°C（常壓） |
| 密度（25℃） | 0.83～0.85 g/cm3 |
| 折射率（nD2?） | 1.455～1.465 |
| 溶解性 | 可溶于多數(shù)有機(jī)溶劑，微溶于水 |
| pH值（1%水溶液） | 約 11.5～12.5 |
| 揮發(fā)性 | 中等偏低 |
| 氣味 | 弱氨味或魚腥味 |
🔍 特點(diǎn)說明：
- 具有叔胺結(jié)構(gòu)，能有效促進(jìn)聚氨酯體系中氨基甲酸酯鍵的形成；
- 相對(duì)較低的揮發(fā)性可減少工作環(huán)境中的刺激性氣味；
- 在多種聚氨酯應(yīng)用中提供良好的流動(dòng)性、表干性和開孔性能。
三、合成方法 🧑🔬
DMCHA主要通過以下兩種路線合成：
1. 環(huán)己胺與硫酸二甲酯反應(yīng)法
此方法是工業(yè)上較為成熟的制備方式之一：
反應(yīng)式：
$$
text{C}6text{H}{11}text{NH}_2 + 2(text{CH}_3)_2text{SO}_4 rightarrow [text{CH}_3]_2text{N}–text{C}6text{H}{11} + text{副產(chǎn)物}
$$
該反應(yīng)需在堿性環(huán)境中進(jìn)行，控制溫度不超過80°C，以避免副反應(yīng)的發(fā)生。
2. 相轉(zhuǎn)移催化法（Phase Transfer Catalysis, PTC）
采用季銨鹽類催化劑，在兩相體系中進(jìn)行烷基化反應(yīng)，提高收率并減少副產(chǎn)物生成。
✅ 優(yōu)點(diǎn)：
- 收率高、純度好；
- 工藝成熟，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
❌ 缺點(diǎn)：
- 需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件；
- 副產(chǎn)物處理復(fù)雜。
四、產(chǎn)品規(guī)格與技術(shù)指標(biāo) 📏
| 項(xiàng)目 | 標(biāo)準(zhǔn)值（典型） |
|---|---|
| 含量 | ≥98.0% |
| 色澤（APHA） | ≤50 |
| 水分含量 | ≤0.2% |
| 沸程（1013 hPa） | 160～165°C |
| 初餾點(diǎn) | ≥158°C |
| 干點(diǎn) | ≤166°C |
| 殘留物含量 | ≤0.5% |
| 氨值（mgKOH/g） | 440～470 |
🔒 注意事項(xiàng)：本品應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼干燥處，遠(yuǎn)離火源與強(qiáng)酸強(qiáng)氧化物，建議使用密封容器保存。
五、應(yīng)用領(lǐng)域 🏗️
DMCHA以其獨(dú)特的催化性能，在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，尤其是在聚氨酯材料制造中承擔(dān)關(guān)鍵角色。
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五、應(yīng)用領(lǐng)域 🏗️
DMCHA以其獨(dú)特的催化性能，在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，尤其是在聚氨酯材料制造中承擔(dān)關(guān)鍵角色。
1. 聚氨酯軟質(zhì)泡沫（Flexible Foam）
- 用作反應(yīng)促進(jìn)劑，加速發(fā)泡；
- 提供良好的開孔結(jié)構(gòu)，改善透氣性；
- 適用于床墊、沙發(fā)、汽車座椅等制品。
2. 聚氨酯硬質(zhì)泡沫（Rigid Foam）
- 在噴涂泡沫（SPF）、聚氨酯保溫板中起催化作用；
- 縮短脫模時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；
- 改善泡沫體的閉孔率與強(qiáng)度。
3. 膠黏劑與密封劑
- 用于雙組分聚氨酯膠粘劑的固化過程；
- 提高初粘力與終交聯(lián)密度。
4. 涂料與彈性體
- 作為后固化催化劑；
- 提高涂層硬度與耐候性。
📊 應(yīng)用分類一覽表：
| 應(yīng)用類別 | 主要用途 | 特點(diǎn)優(yōu)勢(shì) |
|---|---|---|
| 軟泡 | 家具、汽車內(nèi)飾 | 開孔好，回彈性佳 |
| 硬泡 | 保溫材料、建筑噴涂 | 快速固化，機(jī)械強(qiáng)度高 |
| 膠粘劑 | 結(jié)構(gòu)膠、密封膠 | 固化速度快，粘接牢固 |
| 涂料 | 工業(yè)涂料、地坪 | 表面光滑，耐磨性增強(qiáng) |
六、安全與健康信息 ⚠️
1. 物理危害
- 易燃液體，閃點(diǎn)約為 46°C；
- 接觸明火、高溫或氧化劑可能引發(fā)燃燒。
2. 健康影響
- 吸入：蒸氣可能刺激呼吸道，引起咳嗽、頭暈；
- 皮膚接觸：可能引起輕微刺激或過敏反應(yīng)；
- 眼睛接觸：可能導(dǎo)致結(jié)膜炎或角膜損傷；
- 誤食：具有輕度毒性，需及時(shí)就醫(yī)。
3. 急救措施
| 情況 | 應(yīng)急處理建議 |
|---|---|
| 吸入 | 移至空氣新鮮處，如癥狀持續(xù)送醫(yī) |
| 皮膚接觸 | 用肥皂水徹底沖洗，必要時(shí)就醫(yī) |
| 眼睛接觸 | 用大量清水沖洗至少15分鐘，盡快就醫(yī) |
| 誤食 | 不可催吐，立即就醫(yī) |
4. 法規(guī)與包裝要求
- 符合《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》；
- 包裝應(yīng)為鍍鋅鐵桶或塑料桶，凈重200kg；
- 運(yùn)輸時(shí)應(yīng)符合UN Class 3, Packing Group III標(biāo)準(zhǔn)。
七、儲(chǔ)存與運(yùn)輸 🚚
| 項(xiàng)目 | 建議做法 |
|---|---|
| 儲(chǔ)存溫度 | <30°C |
| 儲(chǔ)存環(huán)境 | 干燥、通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離酸類、火源 |
| 包裝形式 | 鍍鋅鐵桶或HDPE桶，200kg/桶 |
| 運(yùn)輸方式 | ?；穼Ｓ密囕v運(yùn)輸 |
| 防護(hù)措施 | 戴防護(hù)手套、眼鏡、呼吸器 |
⚠️ 提示：開封后應(yīng)盡快使用，并保持密封狀態(tài)以防吸濕變質(zhì)。
八、市場與前景 📈
隨著全球聚氨酯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，特別是綠色建筑、新能源汽車、冷鏈物流行業(yè)的興起，DMCHA作為高效環(huán)保型催化劑，市場需求穩(wěn)步增長。
🌍 全球主要生產(chǎn)商包括（按區(qū)域劃分）：
| 地區(qū) | 主要企業(yè) |
|---|---|
| 中國 | 山東東大化工、江蘇紅林新材料 |
| 歐洲 | BASF、Evonik |
| 北美 | Air Products、Dow Chemicals |
| 日韓 | 三菱化學(xué)、LG化學(xué) |
📈 市場趨勢(shì)預(yù)測(cè)（2024-2030）：
| 年份 | 全球需求量（萬噸） | 年增長率（%) |
|---|---|---|
| 2024 | 3.8 | —— |
| 2026 | 4.5 | 7.5% |
| 2028 | 5.3 | 8.2% |
| 2030 | 6.2 | 8.5% |
🔹 驅(qū)動(dòng)因素：
- 環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán)，推動(dòng)低VOC催化劑發(fā)展；
- 新能源車輕量化對(duì)聚氨酯材料的需求提升；
- 冷鏈物流設(shè)備的快速增長帶動(dòng)保溫材料需求。
九、常見問題解答 ❓
Q1：DMCHA與TEA的區(qū)別？
| 對(duì)比項(xiàng) | DMCHA | TEA（三胺） |
|---|---|---|
| 催化活性 | 高，特別適合發(fā)泡催化 | 較弱，主要用于緩凝劑 |
| 揮發(fā)性 | 中等偏低 | 偏高 |
| 價(jià)格 | 較高 | 相對(duì)便宜 |
| 應(yīng)用場景 | 發(fā)泡、膠粘劑 | 水泥、混凝土添加劑 |
Q2：DMCHA是否可用于食品級(jí)材料？
目前DMCHA尚未被批準(zhǔn)用于直接接觸食品的應(yīng)用，建議根據(jù)具體法規(guī)要求選用替代品。
Q3：如何判斷DMCHA是否失效？
可通過測(cè)定其pH值、氨值變化以及催化性能測(cè)試來綜合判斷。
十、結(jié)語 ✅
N,N-二甲基環(huán)己胺（DMCHA）憑借其優(yōu)異的催化效果、適中的揮發(fā)性以及廣泛的適用性，在現(xiàn)代聚氨酯工業(yè)中占據(jù)不可替代的地位。隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提升，未來DMCHA將在高端聚氨酯配方中發(fā)揮更大作用，成為推動(dòng)綠色化工發(fā)展的重要助力之一。
💼 建議客戶采購前：
- 詳細(xì)了解自身工藝需求；
- 選擇正規(guī)廠家供應(yīng)的產(chǎn)品；
- 做好倉儲(chǔ)管理與安全防護(hù)。
📌 關(guān)鍵詞摘要：DMCHA、N,N-二甲基環(huán)己胺、聚氨酯催化劑、發(fā)泡助劑、叔胺、CAS 98-94-2、聚氨酯泡沫、環(huán)保催化劑、化工原料
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