十八烷基三甲基氯化銨Octadecyl Trimethyl Ammonium Chloride CAS112-03-8
十八烷基三甲基氯化銨（Octadecyl Trimethyl Ammonium Chloride）
一、產(chǎn)品概述
十八烷基三甲基氯化銨（英文名稱：Octadecyl Trimethyl Ammonium Chloride），簡稱 OTAC，是一種重要的陽離子表面活性劑，廣泛應(yīng)用于化工、紡織、日用化學(xué)品、石油開采等多個行業(yè)領(lǐng)域。其分子式為 C??H??ClN，CAS編號為 112-03-8，外觀通常為白色至淡黃色固體或蠟狀物，具有良好的水溶性和殺菌性能。
OTAC 是季銨鹽類化合物的典型代表之一，因其優(yōu)異的表面活性、乳化性、抗靜電性以及抑菌能力，成為多個工業(yè)過程中不可或缺的功能性添加劑。
二、化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1. 分子結(jié)構(gòu)
| 特性 | 內(nèi)容 |
|---|---|
| 化學(xué)名稱 | 十八烷基三甲基氯化銨 |
| 英文名稱 | Octadecyl Trimethyl Ammonium Chloride |
| CAS編號 | 112-03-8 |
| 分子式 | C??H??ClN |
| 分子量 | 約 348.05 g/mol |
| 結(jié)構(gòu)式 |  （此處僅為示意） |
該化合物由一個長鏈?zhǔn)送榛–??H??）和三個甲基（CH?）連接在氮原子上，形成帶正電荷的季銨基團(tuán)，氯離子作為反離子平衡電荷。
2. 物理性質(zhì)
| 性質(zhì) | 數(shù)值 |
|---|---|
| 外觀 | 白色至淡黃色固體或蠟狀 |
| 熔點(diǎn) | 60–75°C |
| 沸點(diǎn) | 分解前即分解 |
| 密度 | 約 0.95 g/cm3 |
| 溶解性 | 易溶于水、等極性溶劑，不溶于非極性溶劑 |
| pH值（1%水溶液） | 6.0–8.0 |
| 表面張力（0.1%溶液） | 約 35–40 mN/m |
3. 化學(xué)穩(wěn)定性
OTAC 在中性及弱酸性條件下穩(wěn)定，但在強(qiáng)堿性環(huán)境（pH > 10）下可能發(fā)生部分水解反應(yīng)，生成相應(yīng)的叔胺和氯代烷烴。此外，它對熱較為穩(wěn)定，在常溫下可長期儲存。
三、制備方法
OTAC 主要通過季銨化反應(yīng)合成，典型的制備路線如下：
1. 原料準(zhǔn)備
- 十八烷基叔胺（如：十八烷基二甲基叔胺）
- 氯甲烷（CH?Cl）或其他烷基鹵化物
- 反應(yīng)溶劑（如：水、、丙二醇等）
2. 合成步驟
- 將十八烷基叔胺加入反應(yīng)釜中；
- 緩慢滴加氯甲烷氣體或液體；
- 控溫反應(yīng)（一般為 60–90°C）；
- 反應(yīng)完成后進(jìn)行冷卻、結(jié)晶、過濾；
- 后干燥得到成品 OTAC。
3. 工藝優(yōu)化要點(diǎn)
| 項目 | 要點(diǎn) |
|---|---|
| 溫度控制 | 保持在安全范圍內(nèi)以避免副反應(yīng) |
| 反應(yīng)時間 | 通常為 2–4小時 |
| 攪拌速度 | 均勻攪拌以提高反應(yīng)效率 |
| 后處理工藝 | 采用真空干燥可獲得更高純度產(chǎn)品 |
四、主要功能與特性
1. 陽離子表面活性
由于其分子中含有帶正電荷的季銨基團(tuán)，OTAC 具有較強(qiáng)的吸附性，能在帶負(fù)電的表面（如纖維、礦物顆粒等）上迅速吸附，降低表面張力，提升潤濕性。
2. 殺菌與抗菌性能 🦠
OTAC 對多種細(xì)菌、真菌具有良好的抑制作用，尤其對革蘭氏陽性菌效果顯著。其殺菌機(jī)理是通過破壞微生物細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致內(nèi)容物泄漏而死亡。
3. 抗靜電性 ⚡
在紡織、塑料等行業(yè)中，OTAC 可有效減少靜電積累，改善材料的手感與加工性能。
4. 乳化與分散作用
OTAC 可作為油/水乳化劑，用于化妝品、涂料、農(nóng)藥等領(lǐng)域，幫助形成穩(wěn)定的乳液體系。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
1. 日用化學(xué)品
| 應(yīng)用 | 功能說明 |
|---|---|
| 洗發(fā)水 | 提供順滑感、抗靜電 |
| 沐浴露 | 改善泡沫穩(wěn)定性 |
| 柔順劑 | 減少衣物摩擦與靜電 |
| 護(hù)膚品 | 乳化劑與抗菌劑 |
2. 紡織工業(yè)
| 應(yīng)用 | 功能說明 |
|---|---|
| 柔軟整理劑 | 提高織物柔軟度與手感 |
| 抗靜電劑 | 減少纖維之間的靜電吸附 |
| 染整助劑 | 提高染料固著率與均勻性 |
3. 水處理與石油開采
| 應(yīng)用 | 功能說明 |
|---|---|
| 殺菌劑 | 控制冷卻水系統(tǒng)中的微生物污染 |
| 破乳劑 | 在原油開采中分離油水乳液 |
| 鉆井液添加劑 | 改善鉆井液的潤滑性與穩(wěn)定性 |
4. 農(nóng)藥與植保
| 應(yīng)用 | 功能說明 |
|---|---|
| 農(nóng)藥助劑 | 提高藥液附著性與滲透性 |
| 殺菌劑 | 用于種子處理與土壤消毒 |
六、安全與環(huán)保信息
1. 安全數(shù)據(jù)（MSDS摘要）
| 項目 | 內(nèi)容 |
|---|---|
| 危險類別 | 刺激性物質(zhì)（皮膚與眼睛） |
| LD??（大鼠口服） | >2000 mg/kg（屬低毒） |
| 接觸途徑 | 皮膚接觸、吸入、誤食 |
| 防護(hù)措施 | 戴手套、護(hù)目鏡，通風(fēng)良好場所操作 |
2. 環(huán)境影響
OTAC 對水生生物具有一定的毒性，需謹(jǐn)慎排放至自然水體。建議進(jìn)行生物降解處理或回收利用。
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五、應(yīng)用領(lǐng)域
1. 日用化學(xué)品
| 應(yīng)用 | 功能說明 |
|---|---|
| 洗發(fā)水 | 提供順滑感、抗靜電 |
| 沐浴露 | 改善泡沫穩(wěn)定性 |
| 柔順劑 | 減少衣物摩擦與靜電 |
| 護(hù)膚品 | 乳化劑與抗菌劑 |
2. 紡織工業(yè)
| 應(yīng)用 | 功能說明 |
|---|---|
| 柔軟整理劑 | 提高織物柔軟度與手感 |
| 抗靜電劑 | 減少纖維之間的靜電吸附 |
| 染整助劑 | 提高染料固著率與均勻性 |
3. 水處理與石油開采
| 應(yīng)用 | 功能說明 |
|---|---|
| 殺菌劑 | 控制冷卻水系統(tǒng)中的微生物污染 |
| 破乳劑 | 在原油開采中分離油水乳液 |
| 鉆井液添加劑 | 改善鉆井液的潤滑性與穩(wěn)定性 |
4. 農(nóng)藥與植保
| 應(yīng)用 | 功能說明 |
|---|---|
| 農(nóng)藥助劑 | 提高藥液附著性與滲透性 |
| 殺菌劑 | 用于種子處理與土壤消毒 |
六、安全與環(huán)保信息
1. 安全數(shù)據(jù)（MSDS摘要）
| 項目 | 內(nèi)容 |
|---|---|
| 危險類別 | 刺激性物質(zhì)（皮膚與眼睛） |
| LD??（大鼠口服） | >2000 mg/kg（屬低毒） |
| 接觸途徑 | 皮膚接觸、吸入、誤食 |
| 防護(hù)措施 | 戴手套、護(hù)目鏡，通風(fēng)良好場所操作 |
2. 環(huán)境影響
OTAC 對水生生物具有一定的毒性，需謹(jǐn)慎排放至自然水體。建議進(jìn)行生物降解處理或回收利用。
| 指標(biāo) | 數(shù)值 |
|---|---|
| 可生物降解性 | 中等偏低（視濃度與環(huán)境條件） |
| BOD/COD比值 | 約 0.3–0.5 |
| 土壤殘留風(fēng)險 | 若長期使用可能影響土壤微生物群落 |
3. 法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)
- 歐盟REACH法規(guī)：已注冊并評估
- 美國EPA登記號：可用于農(nóng)業(yè)與工業(yè)用途
- 中國GB標(biāo)準(zhǔn)：符合相關(guān)化妝品與洗滌用品標(biāo)準(zhǔn)
七、市場與發(fā)展趨勢
1. 全球市場規(guī)模（2024年）
| 地區(qū) | 年需求量（噸） | 增長率（2020–2024） |
|---|---|---|
| 亞洲 | 15,000+ | +6.1% |
| 北美 | 8,000+ | +4.5% |
| 歐洲 | 6,000+ | +3.8% |
| 其他 | 3,000+ | +5.2% |
2. 發(fā)展趨勢
✅ 綠色替代趨勢增強(qiáng)：隨著環(huán)保意識提升，OTAC 的綠色替代品（如植物基季銨鹽）逐步發(fā)展，但其仍因性價比優(yōu)勢占據(jù)主流地位。
✅ 多功能復(fù)合劑型興起：OTAC 與其他功能成分復(fù)配使用，提升綜合性能，如“抗菌+柔順”雙重功效的產(chǎn)品增多。
✅ 智能化管理與精準(zhǔn)投放：在工業(yè)清洗、石油開采等領(lǐng)域，智能控制系統(tǒng)結(jié)合 OTAC 使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效。
八、儲存與運(yùn)輸要求
| 項目 | 儲存建議 |
|---|---|
| 存放溫度 | 室溫（建議 <30°C） |
| 避光防潮 | 是 |
| 包裝方式 | 內(nèi)襯塑料袋的紙桶或鐵桶包裝（25kg/50kg/200kg） |
| 運(yùn)輸方式 | 非危險品，常規(guī)物流即可 |
| 保質(zhì)期 | 一般為24個月（密封避光保存） |
九、常見問題解答（FAQ）
| 問題 | 解答 |
|---|---|
| OTAC是否對人體有害？ | 屬低毒，但長期接觸需防護(hù) |
| 是否可與陰離子表面活性劑共用？ | 易發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，建議分開使用 |
| 如何判斷產(chǎn)品質(zhì)量好壞？ | 觀察顏色、氣味、溶解速度與pH值 |
| 是否易燃？ | 不易燃，但高溫下可能分解產(chǎn)生刺激性氣體 |
| 有哪些替代品？ | DSD酸類陽離子表面活性劑、椰油基季銨鹽等 |
十、結(jié)語
十八烷基三甲基氯化銨（OTAC）作為一種經(jīng)典的陽離子表面活性劑，憑借其優(yōu)異的性能在眾多行業(yè)中廣泛應(yīng)用。無論是日化產(chǎn)品的柔和體驗(yàn)、紡織纖維的舒適處理，還是工業(yè)清洗與油田開發(fā)的高效保障，OTAC 都發(fā)揮著不可替代的作用。
盡管面臨環(huán)保壓力與替代品挑戰(zhàn)，OTAC 憑借其成熟的技術(shù)基礎(chǔ)與廣泛的適應(yīng)性，仍然穩(wěn)居市場主流地位。未來，隨著生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步優(yōu)化與綠色環(huán)保理念的深入貫徹，OTAC 必將在更多創(chuàng)新領(lǐng)域展現(xiàn)其價值。
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