双氢化牛脂基二甲基氯化铵(D1821):双长链季铵盐的多维应用实践
一、分子特性与作用机理
双氢化牛脂基二甲基氯化铵(D1821),化学式C₃₈H₈₀ClN,是由氢化牛脂(C16-C18饱和烷基)衍生的双长链季铵盐阳离子表面活性剂。其分子中两条长疏水链与季铵头基协同作用,赋予其强吸附性、长效抗菌及柔软性能,广泛应用于纺织、日化及工业防腐领域。
物化特性:
- 外观:浅黄色膏体或固体(随温度变化);
- 溶解性:难溶于冷水,需加热(>70℃)或与溶剂复配;
- 临界胶束浓度(CMC):0.01%-0.03%(数据来源:J. Surfactants Deterg., 2020);
- 熔点:约60-65℃(需保温储存防硬化)。
二、核心性能与验证数据
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长效织物柔软与抗静电
- 处理棉织物后,表面电阻率≤10¹⁰ Ω/sq(GB/T 12703.1-2021),柔软度提升50%(KES-FB测试);
- 耐洗性≥20次(AATCC 135标准),优于单链季铵盐。
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广谱抑菌与抗生物膜
- 对**金黄色葡萄球菌(S. aureus)**的MIC为10 ppm,24小时抑菌率>99.9%(数据来源:Int. Biodeterior. Biodegrad., 2021);
- 在造纸白水中,50 ppm浓度使生物膜生成量减少>85%(ASTM E2871测试)。
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强吸附与防腐蚀
在金属表面形成致密分子膜,碳钢缓蚀效率>90%(ASTM G1标准,0.1%浓度)。
三、典型应用场景
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纺织与家居护理
- 衣物柔顺剂:替代硅油,降低纤维摩擦系数(动摩擦系数≤0.15);
- 地毯抗静电剂:喷涂处理后,静电吸附灰尘量减少70%。
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工业防腐与润滑
- 切削液添加剂:与极压剂复配,刀具寿命延长30%(ISO 3685标准);
- 管线缓蚀剂:油田回注水中添加20 ppm,SRB腐蚀速率降低>80%。
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日化与个人护理
- 护发素:修复毛鳞片损伤,干发梳理性提升40%(TRI测试);
- 抗菌洗手液:0.2%浓度下对大肠杆菌杀灭率>99.99%(EN 1040标准)。
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农业与材料加工
- 种子包衣:抑制镰刀菌,发芽率提升18%(0.05%包衣处理);
- 塑料抗静电:添加0.5%至PP树脂,表面电阻率降至10¹¹ Ω/sq(ISO 1853)。
四、环保与安全性
- 生物降解性:28天降解率>60%(OECD 301D),优于单链季铵盐;
- 生态毒性:对大型溞(Daphnia magna)EC50>20 mg/L,符合中国《新化学物质环境管理登记办法》;
- 法规合规:通过欧盟REACH注册(CAS No. 61789-68-2),不含APEO、重金属等受限物质。
结语
双氢化牛脂基二甲基氯化铵(D1821)凭借双长链结构的强吸附性、长效功能保持力及多体系适配性,成为纺织柔软、工业防腐及日化护理领域的高效功能助剂。在绿色制造与长效性能需求并行的趋势下,其应用场景持续扩展,尤其适用于需要兼顾长效性与环境友好的高端产品体系。