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γ-甲氧基丙胺(MOPA):电子级溶剂与环氧固化关键中间体

时间:2025-07-25    阅读:

γ-甲氧基丙胺(MOPA):电子级溶剂与环氧固化关键中间体

CAS号:5332-73-0
分子式CH₃OCH₂CH₂CH₂NH₂
结构式

plaintext
 
    CH₃-O-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂  
    (甲氧基)     (伯胺基)  

核心特征
▶ 短链醚胺:含醚键(‑O‑)与伯胺基(‑NH₂)
▶ 分子量:89.14 g/mol


一、物理与化学特性

物理性质

特性 数据/描述
外观 无色透明液体
沸点 120–122°C (常压)
密度 (20°C) 0.903–0.908 g/cm³
粘度 1.2 mPa·s (25°C)
溶解度 ▶ 与水混溶
▶ 溶于醇/酮/醚/氯代烃
闪点 33°C(闭杯,属易燃液体

化学性质

特性 描述
碱性 pK_b ≈ 3.8(中等强度碱)
反应性 ▶ 伯胺基:与环氧化物、异氰酸酯、酰氯反应
▶ 醚键:耐水解,耐碱(pH<10稳定)
热稳定性 分解温度 >200°C(惰性气氛)
毒性 LD₅₀(大鼠口服):550 mg/kg(需严格防护

二、核心应用领域

(1) 电子化学品(主导市场)

  • 光刻胶显影液添加剂
    → 作用:调节显影液表面张力(添加量0.1–1%),改善晶圆润湿性
    → 优势:低金属离子(Na⁺/K⁺ <1 ppb),满足半导体G5标准

  • PCB清洗剂
    → 溶解助焊剂残留(与醇醚溶剂复配)
    → 替代乙二醇醚(更易生物降解)

(2) 环氧树脂固化剂

  • 功能:低温固化促进剂(80–120°C活化)

  • 机理:伯胺基开环环氧基,形成交联网络

  • 终端产品
    → 电子封装胶(添加量3–8%)
    → 风电叶片涂料固化体系

(3) 制药与农药中间体

  • 合成路径

     

    代表产物
    ▶ 杀虫剂吡虫啉合成中间体
    ▶ 抗肿瘤药厄洛替尼侧链修饰

(4) 功能材料助剂

应用领域 作用
气体分离膜 胺改性剂,提升CO₂/N₂选择性
水性聚氨酯 亲水扩链剂(替代乙二胺,降低毒性)
油墨分散剂 颜料表面处理剂(防止碳纳米管团聚)

三、市场与生产现状

  • 全球产能:≈12,000 吨/年(2023年)

  • 主要生产商
    ▶ 巴斯夫(德国,电子级主导)
    ▶ 亨斯曼(美国,环氧固化方向)
    ▶ 国泰华荣(中国,锂电池电解液配套)

  • 价格区间
    ▶ 工业级:3.5–4.2 美元/kg
    ▶ 电子级:15–20 美元/kg


四、安全与环保

风险项 控制措施
易燃性 存储于防爆柜(温度<25°C),禁明火
皮肤腐蚀 穿戴耐化手套(丁腈/氟橡胶)+护目镜
废水处理 活性炭吸附+生物降解(COD去除率>90%)
运输认证 UN2733(Ⅲ类危险品),需贴腐蚀/易燃标签

五、替代品与技术趋势

  • 潜在替代品
    ▶ 3-乙氧基丙胺(毒性更低,但沸点更高)
    ▶ 二甲氨基丙胺(碱性更强,但含致癌物二甲胺)

  • 创新方向
    → 开发生物基MOPA(以甘油为原料,降低碳足迹)
    → 超纯化工艺(满足半导体3nm制程需求)


结论

γ-甲氧基丙胺(MOPA) 凭借 醚-胺双官能团特性,在高端领域不可替代:
✅ 电子化学品:半导体光刻与PCB清洗的关键助剂
✅ 环氧固化:实现低温高效交联
✅ 绿色合成:逐步替代乙二醇醚类有毒溶剂
⚠️ 应用限制:毒性制约其在日化领域拓展,需严格管控生产暴露风险。
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