تترا اتیل پنتامین (TEPA): راهنمای جامع مشخصات، کاربردها و ایمنی
تترا اتیل پنتامین یا TEPA یک پلی‌آمین خطیِ بسیار واکنش‌پذیر از خانواده اتیلن‌آمین‌ها است که از بی‌رنگ تا زرد کم‌رنگ بوده و به‌دلیل پنج گروه آمینی فعال، در نقش‌هایی مانند هاردنر اپوکسی، افزودنی ضدپوستگی آسفالت، بازدارنده خوردگی و سازنده رزین‌های پلی‌آمید به‌طور گسترده به‌کار می‌رود.
تفکیک مفهومی: TEPA را با TEMED (تترامتیل‌اتیلن‌دی‌آمین) اشتباه نگیرید؛ TEMED کاتالیزور بیولوژیکی است و کاربرد صنعتی سنگین TEPA را ندارد.
مشخصات فنی و خواص کلیدی TEPA
| ویژگی | مقدار / توضیحات |
|---|---|
| نام شیمیایی | Tetraethylenepentamine (تترا اتیل پنتامین) |
| نام آیوپاک (ایزومر خطی) | 1,4,7,10,13-Pentaazatridecane |
| فرمول مولکولی | C8H23N5 |
| CAS | 112-57-2 |
| جرم مولی | ≈ 189.3 g/mol |
| ظاهر | مایع ویسکوز، بی‌رنگ تا زرد کم‌رنگ؛ بوی آمینی |
| چگالی (20 °C) | ≈ 0.99 g/cm³ |
| نقطه ذوب/انجماد | حدود −40 تا < −20 °C (اختلاف گزارش SDSها) |
| نقطه جوش | ≈ 340 °C (بازهٔ >300 تا ~375 °C) |
| نقطه اشتعال (بسته) | ≈ 139 تا >170 °C (متغیر با روش/گرید) |
| pH (محلول رقیق) | ≈ 11.8 (قلیایی قوی) |
| حلالیت | محلول در آب؛ سازگار با بسیاری از حلال‌های قطبی |
| ویژگی‌ها | قلیاییت و نوکلئوفیلیتی بالا؛ جاذب رطوبت؛ عامل کیلیت‌کننده فلزات |
اختلاف جزئی بین منابع طبیعی است؛ بازه‌ها پوشش‌دهنده‌ی گریدهای رایج هستند.
رفتار شیمیایی و چراییِ کارآمدی TEPA
۱) پخت رزین اپوکسی (Epoxy Curing)
نیتروژن‌های آمینی TEPA با جفت‌الکترون‌های آزاد به کربن حلقه اپوکسید حمله کرده و با بازشدن حلقه، پیوندهای کووالانسی جدید و گروه‌های هیدروکسیل تشکیل می‌شود. به‌دلیل پنج گروه آمینی فعال، یک شبکه سه‌بعدی متراکم پدید می‌آید که استحکام مکانیکی، مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی را ارتقا می‌دهد.
- چگالی اتصالات عرضی بالا ⇢ مقاومت شیمیایی/حرارتی بیشتر
- فشار بخار کمتر از DETA/TETA ⇢ بوی کمتر و راحتی کاربری
- Pot Life طولانی‌تر ⇢ مناسب سطوح پهناور مانند کفپوش‌ها
۲) افزودنی ضدپوستگی آسفالت (Anti-Stripping)
TEPA به‌عنوان پلی‌آمین کاتیونی، سر آمینیِ آب‌دوست را به سطح سنگدانه (اغلب با بار منفی جزئی) متصل و زنجیره هیدروکربنی را با قیر آب‌گریز اندرکنش می‌دهد؛ بنابراین یک پل چسبندگی قوی در فصل مشترک قیر–سنگدانه شکل می‌گیرد و دوام روسازی در محیط‌های مرطوب افزایش می‌یابد.
- تقویت چسبندگی روی سنگدانه‌های سیلیسی
- کاهش راولینگ و گودال‌ها در سرویس
- کارایی بالا در اقلیم مرطوب
کاربردهای صنعتی و تجاری
عامل پخت اپوکسی
- کفپوش صنعتی مقاوم به سایش و مواد شیمیایی
- پوشش‌های ضدخوردگی سازه‌های فولادی، خطوط لوله، مخازن، کشتی
- چسب‌های ساختاری در خودروسازی/ساختمان
- کامپوزیت‌های FRP و لمینت‌ها
افزودنی آسفالت
- Anti-Stripping برای افزایش دوام روسازی
- پایداری پیوند قیر–سنگدانه در شرایط مرطوب
افزودنی سوخت و روغن
- دترجنت‌های سوختی (پاک‌کنندگی انژکتور/سوپاپ)
- دیسپرسانت‌های روغن موتور برای معلق‌سازی دوده
سایر مصارف
- بازدارنده خوردگی (فیلم محافظ روی فلز)
- سنتز رزین‌های پلی‌آمید (واکنش با اسیدهای چرب/دایمر)
- شیرین‌سازی گاز (جذب CO₂/H₂S در برخی فرایندها)
- کیلیت فلزات در تصفیه آب و فرآوری معدنی
مقایسه تخصصی: TEPA در برابر TETA و DETA
DETA، TETA و TEPA اعضای خانواده اتیلن‌آمین‌ها هستند که از مسیر مبتنی بر 1,2-دی‌کلرواتان تولید و با تقطیر جزءبه‌جزء تفکیک می‌شوند. انتخاب هاردنر تابع سرعت پخت، فراریت/بو، استحکام نهایی و زمان کاربری است.
| ویژگی | DETA | TETA | TEPA |
|---|---|---|---|
| گروه‌های آمین | ۳ (۲ اولیه، ۱ ثانویه) | ۴ (۲ اولیه، ۲ ثانویه) | ۵ (۲ اولیه، ۳ ثانویه) |
| جرم مولی تقریبی | ~103 g/mol | ~146 g/mol | ~189 g/mol |
| ویسکوزیته/بو | پایین/بوی تندتر | متوسط | بالا/بوی کمتر |
| سرعت پخت (ژل‌تایم) | سریع | متوسط | کندتر (Pot Life بلندتر) |
| چگالی شبکه نهایی | کم | متوسط | بیشتر |
| کاربری پیشنهادی | گیرش سریع/چسب‌های تند | تعادل عمومی | مقاومت شیمیایی/حرارتی حداکثری |
TEPA نسبت به DETA/TETA معمولاً فشار بخار کمتر و Pot Life طولانی‌تری دارد؛ در مقابل، شبکهٔ نهایی متراکم‌تری فراهم می‌کند.
تولید و بازار
TEPA همراه با دیگر اتیلن‌آمین‌ها عموماً از مسیر مبتنی بر 1,2-دی‌کلرواتان (EDC) و آمونیاک در فشار/دماهای بالا تولید می‌شود. محصول واکنش پس از خنثی‌سازی و حذف نمک‌ها، با تقطیر دقیق به برش‌های خالص DETA، TETA، TEPA و… تفکیک می‌گردد. تولیدکنندگان بزرگ جهانی (مانند Nouryon، Evonik/Huntsman، Dow، BASF و تولیدکنندگان آسیایی) عرضه پایدار برای مصارف رزینی، سوختی و راهسازی فراهم می‌کنند.
ایمنی، حمل‌ونقل و نگهداری (MSDS)
خطرات (GHS)
- خورندهٔ پوست/چشم؛ امکان حساسیت‌زایی پوستی
- سمیت حاد در بلع/استنشاق بخارات متمرکز
- سمیت برای آبزیان با اثرات طولانی‌مدت
تجهیزات حفاظت فردی (PPE)
- عینک ایمنی شیمیایی + شیلد صورت
- دستکش نیتریل ضخیم/بوتیل + روپوش و چکمه
- تهویه مناسب؛ در صورت بخارات، ماسک با فیلتر بخارات آلی/آمونیاک
اقدامات اضطراری
- چشم: شستشو با آب فراوان ۱۵–۲۰ دقیقه و مراجعه فوری به پزشک
- پوست: خارج کردن لباس آلوده، شستشو با آب و صابون ≥۱۵ دقیقه
- بلع: شستشوی دهان؛ تحریک استفراغ نکنید؛ تماس با اورژانس
- تنفس: انتقال به هوای تازه؛ اکسیژن در صورت نیاز؛ کمک‌های حیات
نگهداری و سازگاری مواد
- در ظرف اصلی، کاملاً دربسته، خشک، خنک و با تهویه مناسب
- دور از اسیدها، اکسیدکننده‌های قوی، هالوژنه‌ها و نیتریت/نیتروس‌اسید
- از تماس با مس، آلومینیوم، روی و آلیاژها اجتناب شود (خوردگی تدریجی)
- ترجیحاً زیر گاز بی‌اثر برای کاهش جذب CO₂/رطوبت
- برای مخازن، فولاد کربنی/استنلس استیل مناسب‌تر است
راهنمای فرمولاسیون کوتاه (اپوکسی–TEPA)
برای محاسبهٔ تقریبی parts of hardener per 100 parts of resin (phr) از رابطهٔ زیر استفاده می‌شود:
phr ≈ (EEW / AHEW) × 100
- EEW رزین را دقیق از دیتاشیت تولیدکننده بخوانید (مثلاً DGEBA معمولاً ~185–192).
- AHEW TEPA وابسته به تعداد هیدروژن‌های فعال است؛ مقدار پیش‌فرض ماشین‌حساب 27.0 g/eq است و قابل ویرایش.
- در سیستم‌های حاوی رقیق‌کننده/شتاب‌دهنده ممکن است نیاز به اصلاح نسبت باشد.
ماشین‌حساب تعاملی نسبت اختلاط اپوکسی–TEPA
سوالات پرتکرار (FAQ)
TEPA یا TETA؟ کدام برای پروژه من بهتر است؟
اگر به تعادل سرعت پخت و خواص مکانیکی عمومی در دمای اتاق نیاز دارید، TETA گزینه استاندارد است. اگر مقاومت شیمیایی/حرارتی بالاتر و Pot Life طولانی‌تر می‌خواهید، TEPA انتخاب برتر است. برای گیرش بسیار سریع، DETA مناسب‌تر خواهد بود.
آیا TEPA افزودنی مؤثر ضدپوستگی آسفالت است؟
بله؛ پلی‌آمین‌های کاتیونی مانند TEPA به‌عنوان adhesion promoter در فصل مشترک قیر–سنگدانه عمل کرده و دوام روسازی را در محیط‌های مرطوب افزایش می‌دهند.
چه نکات ایمنی را در انبارداری رعایت کنم؟
ظروف دربسته، فضای خنک و با تهویه خوب، دور از اسیدها/اکسیدکننده‌ها؛ از تماس با مس/آلومینیوم/روی و آلیاژها پرهیز شود. در صورت امکان نگهداری زیر نیتروژن توصیه می‌شود.
TEPA با چه فلزاتی کمپلکس پایدار می‌سازد؟
به‌عنوان پلی‌آمین پنج‌دندانه، کمپلکس‌های پایداری با یون‌های انتقالی مانند مس(II)، نیکل(II) و روی(II) تشکیل می‌دهد؛ این ویژگی در تصفیه آب/فرآوری معدنی مفید است.
استعلام قیمت و خرید TEPA از آزمیــران
برای دریافت موجودی، قیمت به‌روز، گریدهای موجود و مشاوره فرمولاسیون اپوکسی–آمین، با تیم فروش آزمیــران تماس بگیرید.
