氢化牛脂基二甲基苄基氯化铵（Hydrogenated Tallow Benzyl Dimethyl Ammonium Chloride）
一、产品概述
氢化牛脂基二甲基苄基氯化铵，英文名为 Hydrogenated Tallow Benzyl Dimethyl Ammonium Chloride，简称 HT-BDMAC，CAS号为 61789-72-8，是一种重要的季铵盐类阳离子表面活性剂。该化合物广泛应用于个人护理、织物柔软剂、消毒杀菌剂、工业清洗剂等多个领域。
其化学结构由一个带有长链脂肪烃基的牛脂基团、两个甲基、一个苄基以及一个带正电荷的氮原子组成，氯离子作为抗衡离子存在。这种独特的分子结构赋予了它优异的抗菌性、抗静电性和柔软性能。
二、化学结构与性质
1. 化学结构式
| 属性 | 内容 |
|---|---|
| 中文名称 | 氢化牛脂基二甲基苄基氯化铵 |
| 英文名称 | Hydrogenated Tallow Benzyl Dimethyl Ammonium Chloride |
| CAS编号 | 61789-72-8 |
| 分子式 | C₂₅H₄₆NCl（以典型组分为例） |
| 分子量 | 约392.09 g/mol（根据脂肪链长度略有变化） |
| 结构简式 | [CH₃(CH₂)nNH⁺(CH₃)₂C₆H₅]Cl⁻ |
💡 说明： 实际上，由于牛脂中脂肪酸组成的复杂性，该化合物通常是一个混合物，具体碳链长度和饱和度可能有所差异。
2. 物理化学性质
| 性质 | 描述 |
|---|---|
| 外观 | 白色或淡黄色固体，常温下呈蜡状或块状 |
| 溶解性 | 易溶于水、等极性溶剂，不溶于非极性有机溶剂 |
| pH范围 | 一般在5.0~8.0之间（1%水溶液） |
| 表面张力 | <40 mN/m（1%溶液） |
| 熔点 | 50~70°C |
| 密度 | 0.9~1.05 g/cm³（不同形态略有差异） |
| 闪点 | >100°C（安全使用温度较高） |
| 存储稳定性 | 干燥避光环境中可长期保存 |
三、生产工艺流程
1. 原料准备
主要原料包括：
- 氢化牛脂：来源于动物脂肪，经加氢处理后饱和度提高，提高稳定性和抗氧化能力；
- 二（Dimethylamine）
- 氯化苄（Benzyl Chloride）
2. 合成路线
合成过程通常分为两步：
第一步：形成叔胺
氢化牛脂与二在一定条件下发生烷基化反应，生成氢化牛脂基二甲基叔胺（Tallow Dimethyl Amine）：
$$
text{R-X} + text{(CH₃)₂NH} rightarrow text{R-N(CH₃)₂} + text{HX}
$$
第二步：季铵化反应
将上述叔胺与氯化苄反应，引入苄基，终生成目标产物：
$$
text{R-N(CH₃)₂} + text{C₆H₅CH₂Cl} rightarrow text{[R-N(CH₃)₂(C₆H₅CH₂)]⁺Cl⁻}
$$
3. 工艺参数表
| 步骤 | 温度（℃） | 压力（MPa） | 反应时间 | 催化剂 |
|---|---|---|---|---|
| 烷基化 | 100~130 | 常压 | 4~6小时 | 酸性催化剂 |
| 季铵化 | 80~100 | 加压 | 2~4小时 | 碱性助剂 |
四、应用领域
1. 日化与个人护理
在洗发水、护发素、沐浴露中作为调理剂和抗菌剂，提升头发顺滑感，减少静电。
| 应用类型 | 功能 | 优势特点 |
|---|---|---|
| 护发素 | 改善毛发表面光滑度 | 抗静电、增强光泽 |
| 洗发水 | 提供清洁后的柔顺感 | 减少头皮刺激 |
| 沐浴露 | 抗菌保湿作用 | 不刺激皮肤，适合敏感肌 |
2. 织物柔软剂
作为阳离子型柔软剂，吸附在纤维表面中和负电荷，减少摩擦，改善手感。
| 使用方式 | 效果 | 适用对象 |
|---|---|---|
| 漂洗阶段加入 | 提高柔软度 | 棉、涤纶、混纺面料 |
| 工业布草洗涤 | 缩短干燥时间 | 酒店、医院床品 |
3. 消毒杀菌剂
因其良好的广谱抗菌性能，常用于医疗器械、表面消毒喷雾、洗手液等产品中。
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| 使用方式 | 效果 | 适用对象 |
|---|---|---|
| 漂洗阶段加入 | 提高柔软度 | 棉、涤纶、混纺面料 |
| 工业布草洗涤 | 缩短干燥时间 | 酒店、医院床品 |
3. 消毒杀菌剂
因其良好的广谱抗菌性能，常用于医疗器械、表面消毒喷雾、洗手液等产品中。
| 杀菌种类 | 杀灭效果 | 作用机制 |
|---|---|---|
| 革兰氏阳性菌 | 快速有效 | 破坏细胞膜通透性 |
| 革兰氏阴性菌 | 有效 | 脂多糖层渗透 |
| 部分病毒 | 有一定抑制作用 | 病毒包膜破坏 |
4. 工业清洗剂
作为缓蚀剂与分散剂，可防止金属腐蚀并去除油污。
| 应用场景 | 用途 | 优点 |
|---|---|---|
| 金属清洗 | 防止氧化腐蚀 | 降低表面张力 |
| 工业去油 | 去除重油污渍 | 乳化能力强 |
五、安全性与环保性分析
1. 毒理学数据
| 测试项目 | 数据 | 评价 |
|---|---|---|
| 急性口服毒性 LD₅₀ | >2000 mg/kg（大鼠） | 低毒 |
| 皮肤刺激性 | 无明显刺激 | 安全 |
| 眼睛刺激性 | 轻微刺激，可恢复 | 可接受范围内 |
| 致敏性 | 极低 | 非致敏物质 |
2. 生态毒性
| 指标 | 数据 | 说明 |
|---|---|---|
| 对鱼类LC₅₀（96小时） | >100 mg/L | 低毒 |
| 生物降解性 | 中等偏慢 | 在有氧条件下可降解 |
| 环保标识 | 无特定限制 | 符合REACH标准 |
3. 法规合规性
- ✅ ISO认证
- ✅ REACH注册
- ✅ GB/T标准符合性（中国）
- ✅ FDA批准（部分用途）
六、市场现状与发展趋势
1. 全球市场概况
近年来，随着日化行业和工业清洗行业的快速发展，氢化牛脂基二甲基苄基氯化铵的需求稳步上升。
| 地区 | 市场份额 | 主要需求来源 |
|---|---|---|
| 亚洲 | 40% | 日本、韩国、中国 |
| 北美 | 25% | 消毒剂、家庭护理 |
| 欧洲 | 20% | 环保法规推动 |
| 其他地区 | 15% | 新兴市场增长迅速 |
2. 发展趋势
| 趋势方向 | 说明 |
|---|---|
| 绿色化生产 | 推动植物基原料替代动物源 |
| 功能复合化 | 多功能配方开发，如兼具杀菌+柔软性能 |
| 微囊封装技术 | 提高储存稳定性与释放效率 |
| 可降解改进 | 提升环境友好性，满足Eco-label要求 |
七、使用注意事项与储存条件
1. 安全操作规范
| 类别 | 注意事项 |
|---|---|
| 操作人员防护 | 佩戴防护手套及口罩，避免吸入粉尘 |
| 火灾应急 | 远离火源，使用干粉灭火器 |
| 溢漏处理 | 用沙土吸附，集中处理 |
| 废液处理 | 按照危险废物分类处置 |
2. 储存建议
| 条件 | 要求 |
|---|---|
| 温度 | 5~30°C |
| 湿度 | 相对湿度<60% |
| 光线 | 避免阳光直射 |
| 包装 | 密封铝箔袋或铁桶包装 |
| 保质期 | 一般为2年 |
八、常见问题解答（FAQ）
| 问题 | 解答 |
|---|---|
| Q1：是否适用于婴儿用品？ | A1：经过严格测试后可使用，需控制添加浓度 |
| Q2：能否与其他表面活性剂复配？ | A2：可与多种阴离子/非离子表面活性剂协同使用 |
| Q3：是否具有荧光增白作用？ | A3：不具备直接增白功能，但可辅助其他成分 |
| Q4：是否会导致衣物变黄？ | A4：正常使用不会，过量可能导致染料互斥 |
| Q5：是否适用于冷水清洗？ | A5：溶解性良好，适用于冷水体系 |
九、结语
氢化牛脂基二甲基苄基氯化铵作为一种多功能阳离子表面活性剂，在多个行业中扮演着不可或缺的角色。其优良的抗菌性、柔软性和相容性，使其成为现代化工和日化产品的重要组成部分。在未来，随着绿色化学理念的发展与消费者对环保产品的关注增加，该产品也将不断优化升级，朝着更可持续的方向发展。
🔗 扩展阅读推荐：
- 《新型阳离子表面活性剂研究进展》
- 《化妆品配方设计手册》
- 《纺织化学品实用指南》
- REACH法规与安全评估报告（ECHA官网）
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🕒 更新时间：2025年4月
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