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文档简介

ICS71.100.01

30

CCSGCPCIF

中国石油和化学工业联合会团体标准

T/CPCIF****—2023

工业用甲基环己二胺

2,4(6)Diamino-1-methylcyclohexaneforIndustrialuse

(征求意见稿)

2023-**-**发布2023-**-**实施

中国石油和化学工业联合会发布

T/CPCIF****—2023

工业用甲基环己二胺

1范围

本文件规定了工业用甲基环己二胺的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于以甲苯二胺和氢气在催化剂的作用下加氢生产的工业用甲基环己二胺(2,6-二氨基

-1-甲基环己烷与2,4-二氨基-1-甲基环己烷的不同立体异构混合物)。

注:该产品主要应用于环氧树脂固化剂、聚酰胺和聚氨酯合成等领域。

分子式:C7H16N2

结构式如下:

NH2

NH2

相对分子质量:128.22(按2022年国际相对原子质量)

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备

GB/T603化学试剂实验方法中所用之际及制品的制备

GB/T3143液体化学产品颜色测定法(Hazen单位——铂-钴色号)

GB/T6283化工产品中水分含量的测定卡尔·费休法(通用方法)

GB/T6678化工产品采样总则

GB/T6680液体化工产品采样通则

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

GB/T8170数值修约规则和极限数值的表示和判定

GB/T9722化学试剂气相色谱法通则

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

1

T/CPCIF****—2023

4技术要求

工业用甲基环己二胺的技术要求应符合表1规定。

表1技术要求

项目指标

外观透明液体,无机械杂质

甲基环己二胺,w/%≥99.00

胺值/(mgKOH/g)820~880

色度(铂-钴色号)/Hazen单位≤40

水分,w%≤0.09

注:甲基环己二胺含量为2,4-二氨基-1-甲基环己烷(4种空间异构)和2,6-二氨基-1-甲基环己烷

(3种空间异构)的混合物的总含量。

5试验方法

警示——试验方法规定的一些试验过程可能导致危险情况,操作者应采取适当的安全和防护措施。

5.1一般规定

本文件所用试剂和水,除特殊注明外,均指分析纯和符合GB/T6682规定的三级水,分析中所用标

准滴定溶液、制剂和制品,在没有注明其他要求时,均按GB/T601、GB/T603的规定制备。

5.2外观的测定

取适量样品置于无色透明比色管中,在自然光或日光灯下目测。

5.3甲基环己二胺质量分数的测定

5.3.1方法提要

采用气相色谱法,在选定的工作条件下,试样经气化通过色谱柱,使其中的各组分分离,用氢火焰

离子化检测器(FID)检测,用面积归一化法定量。

5.3.2试剂与材料

5.3.2.1氮气:体积分数不低于99.99%,经硅胶和分子筛干燥、净化;

5.3.2.2氢气:体积分数不低于99.99%,经硅胶和分子筛干燥、净化;

5.3.2.3空气:经硅胶和分子筛干燥、净化。

5.3.3仪器

5.3.3.1气相色谱仪:配置FID检测器,仪器稳定性和灵敏度应符合GB/T9722的规定;仪器的线

性范围应满足定量分析要求。

5.3.3.2记录仪:色谱工作站;

5.3.3.3微量进样器:1µL。

2

T/CPCIF****—2023

5.3.4色谱操作条件

本文件所推荐的色谱柱和操作条件见表2。典型色谱图和各组分保留时间见附录A中的A.1和表A.1。

其他能达到同等分离程度的色谱柱及操作条件均可使用。

表2色谱柱和操作条件

控制参数操作条件

色谱柱50%苯基二甲基硅氧烷毛细管柱

规格30m×0.32mm×0.5µm

气化室温度/(℃)260

初始温度100℃,保持1.5min,以5℃/min的速率升至130℃,保持

柱温/(℃)

5min,再以15℃/min的速率升至240℃,保持20min。

载气(N2)流量/(mL/min)1.0

氢气流量/(mL/min)40

空气流量/(mL/min)400

尾吹气(N2)流量/(mL/min)30

分流比50:1

检测器温度/(℃)280

进样量/μL0.1

5.3.5分析步骤

启动色谱仪,按照色谱分析操作条件调节仪器,待仪器运行平稳后,直接注入试样0.1μL,待全部

组分流出后,色谱工作站记录峰面积。

5.3.6结果计算

试样中甲基环己二胺质量分数w,数值以%表示,按式(1)计算:

=×100…………(1)

𝐴𝐴1

式中:𝑤𝑤∑𝐴𝐴𝑖𝑖

A1——甲基环己二胺对应的色谱峰面积(2,6,-二氨基-1-甲基环己烷与2,4,-二氨基-1-甲基环己烷所

有立体异构峰面积之和);

ΣAi——各组分色谱峰面积之和。

取两次平行测定结果的算术平均值作为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.1%

3

T/CPCIF****—2023

5.4胺值的测定

5.4.1方法提要

以冰醋酸-苯为溶剂,甲基紫为指示剂,用高氯酸的冰醋酸标准滴定溶液直接滴定,依据其滴定消

耗量来计算总胺值。

5.4.2仪器设备

分析天平:精度值0.0001g。

5.4.3测定步骤

1.高氯酸标准滴定溶液的配制:量取70%高氯酸溶液4.3mL,溶于500mL冰醋酸中,然后量取醋

酸酐7.5mL分次加入,混合均匀,静置过夜,即得高氯酸标准滴定溶液。

2.高氯酸标准滴定溶液的标定:称取0.2g~0.3g(精确至0.0001g)事先在110℃~120℃烘干至恒重

的邻苯二甲酸氢钾,于250mL容量瓶中,加入50mL冰醋酸溶解,再加入甲基紫指示剂3~4滴,用高

氯酸标准滴定溶液滴定至溶液由紫色变成纯蓝色,即为终点。

高氯酸标准滴定溶液的浓度按照式(2)进行计算。

3.样品胺值的测定:称取约0.2-0.3g样品,精确至0.0001g,置于250mL的三角瓶中,加入25mL

冰醋酸-苯溶剂,摇动至完全溶解,加入甲基紫指示剂3~4滴,用高氯酸标准滴定溶液滴定至由紫色变

成纯蓝色,即为终点。

样品的胺值按照式(3)进行计算。

5.4.4结果计算

()=…………(2)

×.

𝑚𝑚

式(2)中:𝑐𝑐𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝑂𝑂4𝑉𝑉02042

c(HClO4)——高氯酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;

m——邻苯二甲酸氢钾的质量,g;

V——消耗的高氯酸标准溶液的体积,mL;

0.2042——与1.00mL高氯酸标准溶液[C(HClO4)=0.1mol/L]相当的以克表示的邻苯二甲酸钾的质量;

××.

=…………(3)

𝐶𝐶𝑉𝑉561

式(3)中:𝑁𝑁𝑚𝑚

C——高氯酸标准溶液的浓度,mol/L;

V——高氯酸标准溶液的滴定消耗体积,mL;

m——样品的质量,g;

N——样品的胺值,mgKOH/g;

5.5色度的测定

按GB/T3143的规定进行。

5.6水分的测定

按GB/T6283中卡尔·费休容量滴定法进行测定。

取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.02%

4

T/CPCIF****—2023

6检验规则

6.1出厂检验

本文件第4章规定的所有项目均为出厂检验项目。

6.2组批

工业用甲基环己二胺以同等质量的均匀产品为一批。

6.3采样

采样按GB/T6680和GB/T6682规定进行,取样不得少于100g,将试样分装于两个干燥洁净的避光

磨口瓶中,密封。瓶上粘贴标签,注明产品名称、生产厂名、型号、批号、采样日期、采样人姓名等。

一瓶用于检验,另一瓶密封、避光保存备查。

6.4判定

检验结果按GB/T8170中的修约值比较法判定。所有检验结果符合本文件第4章的要求,则该批产

品合格。若检验结果有任何指标项不符合本文件的要求,应重新加倍取样进行复验,复验结果如仍有指

标项不符合本文件的要求,则整批产品判为不合格。

7标志、包装、运输、贮存

7.1标志

产品包装容器上应有清晰、牢固的标志,其内容包括:

a)产品名称;

b)生产商名称及地址;

c)型号;

d)批号和生产日期;

e)净含量;

f)保质期;

并按GB/T191的规定,标明“怕雨”、“怕晒”以及“竖直放置”等标志。

7.2包装

本产品应装于清洁、干燥、密封的内涂层钢桶中。也可根据用户要求采用其它形式但符合的包装。

7.3运输

运输、装卸应按照货物运输规定进行,轻装、轻卸,防止撞击,防止日晒、雨淋,避免包装破损。

7.4贮存

7.4.1在阴凉、干燥条件下贮存,严防潮湿、日晒,保持良好通风,打开后应尽快使用完毕,并应隔

绝火源,远离热源。

7.4.2产品在符合本文件规定的运输、贮存条件下,自生产之日起贮存期为12个月。

5

T/CPCIF****—2023

附录A

(资料性)

甲基环己二胺含量测定的典型色谱图及各组分保留时间

A.1甲基环己二胺含量测定的典型色谱图

甲基环己二胺含量测定的典型色谱图见图A.1。

标引序号说明:

1——未知物1;

2——未知物2;

3——未知物3;

4——未知物4;

5——反,反-2.4-二氨基-1-甲基环己烷、反,反-2.6-二氨基-1-甲基环己烷;

6——反,顺-2.4-二氨基-1-甲基环己烷;

7——顺,反-2.4-二氨基-1-甲基环己烷;

8——顺,反-2.6-二氨基-1-甲基环己烷;

9——顺,顺-2.4-二氨基-1-甲基环己烷;

10——顺,顺-2.6-二氨基-1-甲基环己烷。

图A.1甲基环己二胺含量测定的典型色谱图

6

T/CPCIF****—2023

A.2各组分保留时间

各组分保留时间见表A.1

表A.1各组分保留时间

峰序号组分名称保留时间/min

1未知物11.9

2未知物22.2

3未知物34.2

4未知物44.5

5反,反-2.4-二氨基-1-甲基环己烷、反,反-2.6-二氨基-1-甲基环己烷5.3

6反,顺-2.4-二氨基-1-甲基环己烷5.4

7顺,反-2.4-二氨基-1-甲基环己烷5.5

8顺,反-2.6-二氨基-1-甲基环己烷5.5

9顺,顺-2.4-二氨基-1-甲基环己烷5.8

10顺,顺-2.6-二氨基-1-甲基环己烷5.9

—————

7

中国石油和化学工业联合会团体标准

《工业用甲基环己二胺》

编制说明

团体标准起草小组

2023年12月

I

目录

1任务来源................................................................................................1

2目的和意义............................................................................................1

2.1产品及行业概况.............................................................................1

2.2标准编制的意义及必要性.............................................................2

3标准制定过程........................................................................................2

4标准编制原则........................................................................................4

5主要条款的说明....................................................................................4

5.1标准适用范围.................................................................................4

5.2规范性引用文件.............................................................................5

5.3要求..................................................................................................5

5.4国内先进标准及采标情况.............................................................5

5.5指标项目的确定.............................................................................6

5.5.11,3-环己二甲胺质量分数.................................................6

5.5.2色度..................................................错误!未定义书签。

5.5.3比重..................................................错误!未定义书签。

5.5.4水分..................................................................................7

5.6试验方法.........................................................................................7

5.6.11,3-环己二甲胺质量分数的测定.....................................7

5.6.2色度的测定......................................................................8

5.6.3比重的测定......................................错误!未定义书签。

5.6.4水分的测定......................................................................8

5.7检验规则.........................................................................................8

5.7.1组批..................................................................................8

5.7.2抽样..................................................................................8

5.7.3出厂检验..........................................................................8

5.7.4合格判定..........................................................................8

II

5.8标志、包装、运输和贮存.............................................................8

5.8.1标志..................................................................................8

5.8.2包装..................................................................................9

5.8.3运输..................................................................................9

5.8.4贮存..................................................................................9

6与现有法律法规的协调性....................................................................9

7重大分歧意见的处理经过和依据........................................................9

8标准性质的建议说明............................................................................9

9实施标准的经济、社会效益以及实施标准的要求、措施................9

III

《工业用甲基环己二胺》

团体标准编制说明

1任务来源

根据中国石油和化学工业联合会印发《关于印发2023年第一批中

国石油和化学工业联合会团体标准项目计划的通知》,《工业用甲基

环己二胺》被列入中国石油和化学工业联合会团体标准制定计划。

本文件由中国石油和化学工业联合会提出,中国石油和化学工业

联合会标准化工作委员会归口,由河南雷佰瑞新材料科技有限公司等

单位组织起草。

2目的和意义

2.1产品及行业概况

甲基环己二胺(HTDA)由甲苯二胺在催化剂作用下加氢后制到,

是一种脂环胺类固化剂,具有黏度低,固化试用期长,防腐以及耐温

性好等优势。该产品可单独用作固化剂,还可与其他普通环氧固化剂

(如:脂肪胺,脂环胺、芳香胺、酸酐等)或通用促进剂(如:叔胺、

咪唑)混合使用,在宽广的温度范围类固化环氧树脂,广泛应用于复

合材料、涂料、风电叶片材料与胶粘剂等环氧固化剂领域。同时,用

其合成的异氰酸酯为脂环族异氰酸酯,与脂肪族或脂环族二胺、聚醚

胺等组合使用,在光照和空气环境中具有优异的耐黄变性能,可用于

生产特种聚氨酯材料,是重要的有机化工和精细化工中间体,市场应

用前景广阔,产品供不应求。

国外生产甲基环己二胺的企业主要有德国的巴斯夫化学以及美

国的亨斯迈等,另外美国伊斯曼生产该产品但是不对外销售。甲基环

己二胺产品的生产存在较高的技术门槛,主要是原料甲苯二胺苯环加

氢难度大,另外催化剂的选择和制备要求高,催化剂技术长期被国外

1

垄断。

目前全国年产量2000多吨,市场需求20000吨,国内生产量远低

于需求量。国内的主要生产企业有河南雷佰瑞新材料科技有限公司、

江苏清泉化学股份有限公司、本源精化环保科技有限公司及山东尚正

新材料科技股份有限公司等企业。

河南雷佰瑞新材料科技有限公司于2020年建成年产2000吨

HTDA装置并一次投产成功,成为国内首家HTDA实质性生产企业。

该项目产品对标国外同期产品,并且实现了催化剂国产化以及装置国

产化。2021年1600吨HTDA改扩建项目生产改造成功,进一步提产,

有效改善了市场供需,为行业快速发展提供了重要支撑。

2.2标准编制的意义及必要性

甲基环己二胺应用比较集中,且作为环氧树脂固化剂消费增长迅

速。由于以前中国企业不具备甲基环己二胺的大规模生产能力,行业

发展及下游应用受到了极大的限制。

河南雷佰瑞新材料科技有限公司,通过技术研发突破打破国外部

分技术垄断,推动了相关行业的快速发展。

目前国内甲基环己二胺生产企业较少,尚未形成甲基环己二胺统

一的相关技术要求、质量及检测标准,制约着行业的可持续、高质量

发展。因此,申请制定工业用甲基环己二胺的团体标准,以规范生产

和市场销售,提高甲基环己二胺产品在国内、国际市场上的竞争力,

促进行业发展具有重要意义。

3标准制定过程

为了切实做好《工业用甲基环己二胺》标准的编制工作,我们在

接到任务时,成立了标准起草工作组,制定工作方案,主要工作过程

如下:

(1)2023年5月8日,石化联合会发布《关于征集2023年第一批

2

中国石油和化学工业联合会团体标准计划项目的通知》。石化联合会

环氧树脂及应用专委会、河南雷佰瑞新材料科技有限公司、北京国化

新材料技术研究院等企业开展了对国内外相关标准、甲基环己二胺的

生产现状及下游应用等方面的调研工作,就甲基环己二胺产品的主要

产品指标、管理、运输、验收、贮存、使用、处置等环节进行了详细

的研究,最终确定甲基环己二胺产品团体标准的内容,在此基础上提

交了《工业用甲基环己二胺》团体标准的项目建议书。

(2)2023年7月18日,中国石油和化学工业联合会通过腾讯会议

召开团体标准立项审查会,起草单位重点就标准编制的背景意义、必

要性及可行性进行了汇报。

(3)2023年7月27日,石化联合会发布《关于印发2023年第一批

中国石油和化学工业联合会团体标准项目计划的通知》,《工业用甲

基环己二胺》等58项团体标准顺利通过立项审查。

(4)立项审查通过后,标准起草工作组和技术小组人员根据国

家标准GB/T191-2008《包装贮运图示标志》、GB/T601《化学试剂

标准滴定溶液的制备》、GB/T603化学试剂实验方法中所用之际及

制品的制备、GB/T3143液体化学产品颜色测定法(Hazen单位——

铂-钴色号)、GB/T6283《化工产品中水分含量的测定卡尔·费休法

(通用方法)》、GB/T6678《化工产品采样总则》、GB/T6680《液

体化工产品采样通则》、GB/T6682《分析实验室用水规格和试验方

法》、GB/T8170数值修约规则和极限数值的表示和判定、GB/T9722

《化学试剂气相色谱法通则》的研究工作,结合国内外主要厂家产

品指标、企业标准、下游行业对甲基环己二胺的性能要求等,完成初

稿撰写工作。

(5)2023年10月,编制组以线上方式召开第一次工作会议,会

议邀请了标准化专家以及北京国化,会议针对标准草案文本编写以及

格式展开了讨论。

(6)2023年11月,编制组以线下方式召开工作会议,会议邀请

3

了标准化专家、相关企业以及北京国化相关人员,会议针对范围、定

义、测试方式及典型图谱等展开了研讨,对标准草案和编制说明进行

了详细的讨论。

(7)2023年12月,根据讨论会的相关意见,标准起草工作组制

定了本标准的征求意见稿及编制说明,并进行公示。

(8)2023年XX月,根据专家反馈意见,对标准文本和编制说明

征求意见稿进行认真细致的修改完善,形成送审稿。

(9)2023年XX月,组织相关专家进行标准的现评审,根据评审

专家的意见,再次对标准进行完善和修改,形成报批稿报送中国石油

和化学工业联合会。

4标准编制原则

根据《团体标准管理规定》精神,为科学合理利用资源,推广科

学技术成果,满足市场和创新需要,聚焦新技术、新产业、新业态和

新模式,填补标准空白,提高经济效益、社会效益,而制定本标准。

具体来说,本标准的制定遵循以下几条原则:

(1)有利于促进技术进步,提高产品质量的原则;

(2)有利于合理利用资源,提高经济效益的原则;

(3)遵循科学性、先进性、统一性的原则。

5主要条款的说明

5.1标准适用范围

本文件规定了工业用甲基环己二胺的技术要求、试验方法及标志、

包装、运输、贮存。

本文件适用于用甲苯二胺和氢气在催化剂作用下加氢生产的工

业用甲基环己二胺。

4

5.2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可

少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本

标准;不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备

GB/T603化学试剂实验方法中所用制剂及制品的制备

GB/T3143液体化学产品颜色测定法(Hazen单位—铂-钴色号)

GB/T6283化工产品中水分含量的测定卡尔·费休法(通用方

法)

GB/T6678化工产品采样总则

GB/T6680液体化工产品采样通则

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T9722化学试剂气相色谱法通则

5.3要求

工业用甲基环己二胺的技术要求应符合表1规定。

表1工业用甲基环己二胺的理化指标

项目要求

外观透明液体、无机械杂质

甲基环己二胺质量分数,w%≥99.00

胺值,mgKOH/g820~880

色度(铂-钴色号),Hazen单位≤40

水分,w%≤0.09

5.4国内先进标准及采标情况

国外对甲基环己二胺技术保密性强,暂无公开的相关标准,国内

也暂无相关国家或行业标准,有标准起草单位、本源精化及山东尚正

5

新材等制定有相关的企业标准。本次标准的制定参考了河南雷佰瑞、

本源精化等国内公司的企业标准,为了体现先进性,还参考了国际领

先生产企业巴斯夫的相关产品标准。

5.5指标项目的确定

5.5.1外观

甲基环己二胺产品外观为透明液体,无机械杂质。

5.5.2甲基环己二胺的质量分数

常温下甲基环己二胺为液体,质量分数指溶液中溶质质量与溶液

质量之比,即反映产品纯度的重要指标。为严格要求产品质量,本标

准中工业用甲基环己二胺质量分数要求值为≥99.00%,除去水分含量

剩余含量为甲基环己胺等杂质,经下游验证该杂质对产品的应用影响

不大。该指标达到巴斯夫的产品指标,经下游及实验验证,综合考虑

参照≥99.00%执行。

5.5.3胺值

胺值是产品在作为环氧固化剂用途的一个重要指标,胺值是反应

该固化剂的反应活性的重要指标。同时环氧树脂与胺类固化剂反应时,

根据胺值可以计算配比。考虑到实际应用场景以及反应活性,将胺值

规范在一定范围内,本标准中工业用甲基环己二胺的胺值范围为

820~880,该指标与国内其他企业的产品指标相仿,达到巴斯夫的产

品标准。

5.5.4色度

低色度便于下游厂家再加入色浆后对预混料及制品色度的控制。

本标准甲基环己二胺的色度要求值为≤40(APHA:数值为0-500,值

越大颜色越深)。国内某企业的产品标准要求为色度≤30(APHA),

与本标准对产品色度的要求相仿,具体如表3所示。

6

表2国内主要企业对工业用甲基环己二胺色度要求

企业名称甲基环己二胺色度(≤)

本文件40(APHA)

某企业30(APHA)

某企业30(APHA)

5.5.5水分

水分的存在会直接影响甲基环己二胺产品的使用性能,特别是在

固化剂领域。例如,作为环氧树脂固化剂使用的甲基环己二胺,水含

量高会导致固化剂与环氧树脂混合后粘度偏高,影响下游厂家控制指

标。本标准甲基环己二胺含水量控制在0.09%以内,巴斯夫产品指标给

定的含量为≤0.5%,实际测试中巴斯夫产品水分含量均保持在0.09%

以内,因此设定该范围作为指标。

5.

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