เทตา เทียบกับ ทาตา (เอ็น4 แอมีน): โมโนเมอร์แอมีนอะลิฟาติกสำหรับการบ่มเรซินอีพอกซีและสูตรทางอุตสาหกรรม

สำหรับผู้จัดสูตรและผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อที่เปรียบเทียบโมโนเมอร์แอมีนอะลิฟาติก Teta และทาตา/เอ็น4 แอมีน ต่างก็เป็นเททราเอมีนอะลิฟาติกเชิงเส้นที่ใช้ในสารช่วยบ่มอีพอกซี ระบบเรซินแบบโพลีแอมิด สารเสริมสำหรับการเคลือบผิว และสารตั้งต้นทางเคมีเฉพาะทาง ทั้งสองชนิดไม่สามารถใช้แทนกันได้โดยไม่ปรับสูตรใหม่ Teta หรือไทรเอทิลีนเททราไมน์ มีสูตรโมเลกุล C6H18N4 และมวลโมเลกุล 146 ทาตา/เอ็น4 อะมีน คือ เอ็น,เอ็น'-ไบส์(3-อะมิโนโพรพิล)เอทิลีนไดอะมีน หมายเลขแคส 10563-26-5 มีสูตรโมเลกุล C8H22N4 และน้ำหนักโมเลกุล 174.2

ความแตกต่างของน้ำหนักโมเลกุลและโครงสร้างอะมิโนโพรพิลของทาตาสามารถเปลี่ยนความต้องการเชิงสโตอิคิโอเมตริก ลักษณะการแข็งตัว ปฏิกิริยาของความหนืด การปล่อยความร้อน และคุณสมบัติสุดท้ายของฟิล์มอีพอกซี ผู้ซื้อควรพิจารณาทาตาเป็นทางเลือกในการจัดสูตร ไม่ใช่สารทดแทนแบบใส่แทนโดยตรงสำหรับเทตา

การเปรียบเทียบหลักสำหรับการคัดกรองคำขอเสนอราคา

• เทตา: ไทรเอทิลีนเททราไมน์ C6H18N4 น้ำหนักโมเลกุล 146

• ทาตา/เอ็น4 อะมีน: เอ็น,เอ็น'-ไบส์(3-อะมิโนโพรพิล)เอทิลีนไดอะมีน หมายเลขแคส 10563-26-5 C8H22N4 น้ำหนักโมเลกุล 174.2

• ข้อมูลแผ่นข้อมูลเทคนิคจากผู้ผลิตทาตา: ของเหลวใสไม่มีสี ค่าสีแอพฮาไม่เกิน 30 ความหนืดต่ำกว่า 30 มิลลิพาสคาล-วินาที ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ค่าอะมีน 1287 ±20 มิลลิกรัมเคโอเอชต่อกรัม ความบริสุทธิ์ไม่น้อยกว่า 97% ความหนาแน่น 0.93–0.97 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ปริมาณความชื้นไม่เกิน 0.5% บรรจุภัณฑ์ 190 กิโลกรัมต่อบาเรล

ก่อนสั่งซื้อจำนวนมาก: เปรียบเทียบค่ามวลของไฮโดรเจนที่ใช้งานได้เทียบเท่า ค่าอะมีน ความหนืด เวลาการเกิดเจล รายงานความปลอดภัยของสารเคมี (SDS) ใบรับรองการวิเคราะห์ (COA) และผลการทดสอบตัวอย่างในสูตรเรซินอีพอกซีที่ผู้ซื้อใช้งานจริง

1. การเปรียบเทียบเอกลักษณ์และข้อกำหนดทางเคมี

ผลิตภัณฑ์ทั้งสองชนิดแตกต่างกันที่ระดับวัตถุดิบ Teta คือ ไทรเอทิลีนเททราไมน์ ซึ่งมีสูตรโมเลกุล C6H18N4 และน้ำหนักโมเลกุล 146 ทาตา/เอ็น4 อะมีน คือ เอ็น,เอ็น'-ไบส์(3-อะมิโนโพรพิล)เอทิลีนไดอะมีน หมายเลขแคส 10563-26-5 มีสูตรโมเลกุล C8H22N4 และน้ำหนักโมเลกุล 174.2

ค่าที่ระบุในคอลัมน์ TATA มาจากเอกสารข้อมูลเทคนิค (TDS) ของผู้จัดจำหน่าย สำหรับ TETA ให้ขอข้อมูลใบรับรองการวิเคราะห์ (COA) ตามล็อตที่ผลิตจริง แทนที่จะใช้ข้อกำหนดทั่วไป เนื่องจากสัดส่วนไอโซเมอร์และประวัติความชื้นอาจแตกต่างกันไปตามแต่ละล็อต

ความแตกต่างเชิงโครงสร้างที่ส่งผลต่ออัตราการแข็งตัวและการออกแบบสูตร

ผลิตภัณฑ์ทั้งสองชนิดเป็นเททราเอมีนเชิงเส้น แต่มีโครงร่างหลักต่างกัน TETA มีสะพานเอทิลีนสั้นระหว่างอะตอมไนโตรเจน ส่วน TATA มีหมู่อะมิโนโพรพิลปลายเปิดสองหมู่ยึดอยู่กับส่วนกลางของเอทิลีนไดอะมีน ทำให้น้ำหนักโมเลกุลเพิ่มขึ้นจาก 146 เป็น 174.2

ความแตกต่างเชิงโครงสร้างนั้นมีผลต่อสัดส่วนเชิงโมเลกุล สมมุติว่ามีไฮโดรเจนที่ทำปฏิกิริยาได้ 6 อะตอม จากเอมีนปฐมภูมิ 2 โมเลกุล และเอมีนทุติยภูมิ 2 โมเลกุล ค่าเทียบเท่ามวลของ TETA จะอยู่ที่ประมาณ 146/6 ≈ 24.3 กรัมต่อสมมูล ส่วนของ TATA จะอยู่ที่ประมาณ 174.2/6 ≈ 29.0 กรัมต่อสมมูล ดังนั้นสูตรที่ออกแบบมาสำหรับ TETA อาจต้องใช้อัตราส่วนมวลที่ต่างออกไปหากเปลี่ยนไปใช้ TATA แทน ค่าเอมีนที่ระบุในเอกสารข้อมูลเทคนิค (TDS) ของผู้จัดจำหน่ายสำหรับ TATA ซึ่งมีค่า 1287 ±20 มิลลิกรัม KOH ต่อกรัม สามารถใช้เป็นการตรวจสอบย้อนกลับได้ แต่ผู้ซื้อควรยืนยันค่ามวลเทียบเท่าของไฮโดรเจนที่ทำปฏิกิริยาได้จริงจากใบรับรองคุณภาพ (COA) ด้วย

ความหนาแน่นของเครือข่ายอีพอกซีหลังการแข็งตัวสามารถควบคุมได้โดยการเลือกโมโนเมอร์อีพอกซีและสารทำให้แข็งแบบเอมีนที่เหมาะสม หลังจากบรรลุสมดุลเชิงสัดส่วนแล้ว เนื่องจาก TETA และ TATA มีมวลเทียบเท่าต่างกัน ความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในอัตราส่วนอาจส่งผลต่อความหนาแน่นของการเชื่อมขวาง ความแข็งที่พัฒนาขึ้น ความต้านทานทางเคมี และความยืดหยุ่นของฟิล์ม

3. อายุการใช้งานก่อนแข็งตัว (pot life), ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยา (exotherm), ความหนืด และสมรรถนะสุดท้ายของอีพอกซี

อะมีนหลักแบบอะลิฟาติกทำให้แข็งตัวเร็วที่อุณหภูมิห้อง แต่มีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงได้ไม่ดีและเกิดความร้อนสะสมสูงมาก TETA จัดอยู่ในกลุ่มนี้ อะมีนแบบอะลิฟาติกยังคงเป็นสารทำให้แข็งตัวที่ใช้กันแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรม โดยตัวอย่างที่โดดเด่น ได้แก่ เอทิลีนอะมีน เช่น TETA และ TEPA

ระบบอะมีนแบบอะลิฟาติกโดยทั่วไปมีอายุการใช้งานของสารผสมสั้นและฟิล์มแห้งเร็วกว่าระบบไซโคลอะลิฟาติก อโรเมติก และโพลีเอมายด์ ทั้ง TETA และ TATA จัดอยู่ในหมวดนี้ แต่ระยะเวลาการใช้งานของสารผสมและความร้อนสะสมไม่เหมือนกันระหว่างสองชนิดนี้ น้ำหนักโมเลกุลที่สูงกว่าของ TATA และระยะห่างของหมู่อะมิโนโพรพิลที่ยาวกว่าอาจช่วยลดความร้อนสะสมหรือเปลี่ยนเวลาการเกิดเจลได้ ทิศทางของการเปลี่ยนแปลงนี้ขึ้นอยู่กับค่า EEW ของเรซิน อัตราส่วนของตัวทำให้แข็งตัว ความหนาของฟิล์ม และตารางเวลาการบ่ม

ส่วนของอะมิโนโพรพิลในทีเอทีเออาจเปลี่ยนความยืดหยุ่นเมื่อเปรียบเทียบกับสะพานเอทิลีนที่สั้นกว่าของทีอีทีเอ ว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นให้ผลดีหรือไม่ ขึ้นอยู่กับสมดุลที่ต้องการระหว่างความแข็ง ความยืดหยุ่น และความต้านทานทางเคมี จึงควรทำการวัดค่าเวลาการเกิดเจล อุณหภูมิสูงสุดระหว่างการเกิดปฏิกิริยา การบ่มผ่านทั้งมวล ความแข็งของฟิล์ม และความยืดหยุ่นแบบขนานกันก่อนตัดสินใจเปลี่ยนใช้

ในเคมีของแอดดักต์ ไนโตรเจน-4-อะมีนถูกอ้างอิงว่าเป็นโพลีอัลคิลีนอะมีนที่เหมาะสำหรับใช้งานร่วมกับทีอีทีเอ เทป้า และเพฮ่า โดยเฉพาะเมื่อต้องการประสิทธิภาพในการทำให้สีเข้ากับเรซินและอัตราการบ่มที่รวดเร็ว นอกจากนี้ยังปรากฏอยู่ในรายการสารตัวเลือกทั่วไปที่รวมถึงเดท้า ทีอีทีเอ ไอพีดีเอ และสารบ่มอะมีนอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ข้อมูลอ้างอิงเหล่านี้สนับสนุนการใช้โมโนเมอร์อะมีนเฉพาะทาง แต่ไม่ได้หมายความว่าสามารถใช้แทนกันได้โดยไม่ต้องผ่านการตรวจสอบสูตรใหม่

4. การประยุกต์ใช้ทีอีทีเอและทีเอทีเอ/ไนโตรเจน-4-อะมีนในเรซินอีพอกซีและสูตรอุตสาหกรรม

สารประกอบอะมีนอะลิฟาติกเป็นสารทำให้แข็งตัวที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเรซินอีพอกซีแบบเทอร์โมเซ็ต ปฏิกิริยาเชิงนิวคลีโอไฟลิกจะแตกต่างกันไปตามชนิดของอะมีน ได้แก่ อะมีนอะลิฟาติก ไซโคลอะลิฟาติก และอะโรมาติก การทำปฏิกิริยาอะมีนแอดดักต์มักใช้ไดเอทิลีนทรีอะมีน ไทรเอทิลีนเททราไมน์ เทตราเอทิลีนเพนตาไมน์ ไอโซโฟโรนไดอะมีน บิส-พารา-อะมิโนไซโคลเฮกเซิล เมเทน และ 1,2-ไดอะมิโนไซโคลเฮกเซน

ทีอีทีเอ (TETA) ถูกอ้างอิงอย่างกว้างขวางในฐานะสารทำให้แข็งตัวอะมีนอะลิฟาติกมาตรฐานและสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ ทีอาตา/เอ็น4 อะมีน (TATA/N4 Amine) มีขอบเขตการใช้งานที่กว้างเทียบเท่ากับโมโนเมอร์อะมีนอะลิฟาติก สำหรับ:

• สารทำให้แข็งตัวอีพอกซีและสูตรตัวทำให้แข็ง

• การผลิตเรซินโพลีแอมายด์หรือโพลีอะมิโดเอมีน

• สารเสริมสำหรับการเคลือบและอะมีนแอดดักต์พิเศษ

• สารเคมีเฉพาะทางชนิดกลาง

สำหรับโครงการที่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับวัตถุดิบจากชีวภาพ แหล่งอะมีนจากชีวภาพที่รายงานแล้วได้แก่ น้ำมันพืช ผลิตภัณฑ์จากน้ำตาล ไคโตซาน และกรดอะมิโน สารเหล่านี้จัดอยู่ในเส้นทางการประเมินแยกต่างหากจาก TETA และ TATA ที่สังเคราะห์จากปิโตรเลียม และจำเป็นต้องผ่านการรับรองเฉพาะผู้จัดจำหน่าย โปรดยืนยันปริมาณเนื้อหาจากชีวภาพ ความบริสุทธิ์ ค่าอะมีน และสมรรถนะกับผู้จัดจำหน่ายก่อนเปรียบเทียบกับ TETA หรือ TATA

5. รายการตรวจสอบการจัดซื้อ: ข้อกำหนดในเอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ) หนังสือรับรองคุณภาพ (COA) และการทดสอบตัวอย่าง

เอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ) ที่ใช้งานได้จริงควรระบุมากกว่าเพียงชื่อการค้าและราคาต่อหน่วย ควรระบุเลข CAS ที่แน่นอน ชื่อเคมี และข้อมูลระดับล็อตต่อไปนี้:

• ความบริสุทธิ์ ค่าอะมีน น้ำหนักโมเลกุลของไฮโดรเจนที่ทำปฏิกิริยาได้ (active hydrogen equivalent weight) และปริมาณความชื้น

• สี ความหนืด และความหนาแน่นที่อุณหภูมิทดสอบที่เกี่ยวข้อง

• ระยะเวลาการแข็งตัว (gel time) และอายุการใช้งานก่อนเริ่มแข็งตัว (pot life) ในเรซินอีพอกซีอ้างอิงของผู้ซื้อ

• อุณหภูมิสูงสุดที่เกิดระหว่างการให้ความร้อน (peak exotherm) และพฤติกรรมการแห้งของฟิล์มตามตารางเวลาการบ่มที่กำหนด

• เอกสารความปลอดภัยของสาร (SDS) และหนังสือรับรองคุณภาพ (COA) ของล็อตการผลิตปัจจุบัน

• การบรรจุภัณฑ์และฝาปิด: ข้อมูลจำเพาะของ TATA ระบุว่า 190 กิโลกรัมต่อกล่อง; โปรดยืนยันการจัดเรียงพาเลทและข้อกำหนดเกี่ยวกับฉลาก

• ความพร้อมใช้งานของตัวอย่างสำหรับการรับรองเบื้องต้น

ห้ามใช้ TATA เป็นสารแทนที่แบบตรง (drop-in) สำหรับ TETA โดยไม่มีการตรวจสอบค่าสโตอิคิโอเมตริกและการประเมินสมรรถนะอย่างละเอียด ก่อนการเปลี่ยนแปลง ต้องทดสอบค่า AHEW ค่าอะมีน ความหนืด เวลาแกลเลอร์ (gel time) ความร้อนที่ปล่อยออก (exotherm) ความแข็งของฟิล์ม ความยืดหยุ่น และความต้านทานสารเคมีในระบบเป้าหมาย

6.FAQ

TATA/N4 Amine สามารถแทนที่ TETA ได้โดยตรงหรือไม่ ไม่สามารถทำได้ TATA คือ N,N'-Bis(3-aminopropyl)ethylenediamine ซึ่งมีสูตรโมเลกุล C8H22N4 และน้ำหนักโมเลกุล 174.2 ส่วน TETA คือ triethylenetetramine ซึ่งมีสูตรโมเลกุล C6H18N4 และน้ำหนักโมเลกุล 146 การที่น้ำหนักโมเลกุลสูงกว่าและโครงสร้าง aminopropyl อาจส่งผลต่อปริมาณตัวแข็งตัวที่ต้องใช้ ความไวของความหนืด เวลาแกลเลอรี (gel time) ความร้อนที่ปล่อยออก (exotherm) และคุณสมบัติสุดท้ายของฟิล์ม ดังนั้น TATA จึงไม่ควรใช้แทนที่ TETA โดยตรงโดยไม่ผ่านการทดสอบสูตรก่อน

ข้อกำหนดหลักของ TATA/N4 Amine คืออะไร จากข้อมูลเทคนิคของผู้จัดจำหน่าย (TDS) สาร TATA/N4 Amine เป็นของเหลวใสไม่มีสี มีค่าสี APHA ไม่เกิน 30 ความหนืดต่ำกว่า 30 มิลลิพาสคาล-วินาที ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ค่าอะมีน 1287 ±20 มิลลิกรัม KOH/กรัม ความบริสุทธิ์ไม่น้อยกว่า 97% ความหนาแน่น 0.93–0.97 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ความชื้นไม่เกิน 0.5% และบรรจุในถังขนาด 190 กิโลกรัมต่อถัง หมายเลข CAS คือ 10563-26-5

ผลิตภัณฑ์ใดให้ระยะเวลาการใช้งานได้นานกว่ากัน: TETA หรือ TATA/N4 Amine อะมีนเชิงอะลิฟาติกโดยรวมมีระยะเวลาการใช้งานสั้นกว่าตัวทำให้แข็งชนิดไซโคลอะลิฟาติกหรือโพลีแอมายด์ ทั้ง TETA และ TATA จัดอยู่ในกลุ่มอะมีนเชิงอะลิฟาติก น้ำหนักโมเลกุลที่สูงกว่าของ TATA และโครงสร้างอะมิโนโพรพิลที่ยาวกว่าอาจส่งผลต่อเวลาการเกิดเจลในสูตรเฉพาะ จึงขอแนะนำให้ท่านทดลองวัดเวลาการเกิดเจลและข้อมูลความร้อนที่ปล่อยออกมา (exotherm) ในระบบเรซินของท่านเอง แทนที่จะสมมุติว่าผลิตภัณฑ์ใดผลิตภัณฑ์หนึ่งจะให้ระยะเวลาการใช้งานยาวนานกว่าเสมอ

ฝ่ายจัดซื้อควรขอข้อมูลใดจากผู้จัดจำหน่ายก่อนสั่งซื้อเป็นจำนวนมาก ร้องขอใบรับรองการวิเคราะห์ (COA) ของล็อตปัจจุบัน ข้อมูลความปลอดภัยของสารเคมี (SDS) ข้อมูลเทคนิคของผลิตภัณฑ์ (TDS) การยืนยันบรรจุภัณฑ์ และตัวอย่างสำหรับการทดสอบ เปรียบเทียบค่า AHEW ค่าอะมีน ความหนืด ความชื้น สี และเวลาการแข็งตัว (gel time) สำหรับ TATA/N4 Amine ให้ตรวจสอบเลข CAS 10563-26-5 และขีดจำกัดตามเอกสาร TDS สำหรับความบริสุทธิ์ ความชื้น ความหนืด สี และค่าอะมีน