Dioctyl Adipate توضیح داد: چیست، چه کار می کند و کجا استفاده می شود

دیوکتیل آدیپات در واقع چیست؟

دیوکتیل آدیپات - که معمولاً به اختصار DOA نامیده می شود - یک استر مصنوعی است که از واکنش اسید آدیپیک با 2-اتیل هگزانول تولید می شود. نام شیمیایی کامل آن بیس (2-اتیل هگزیل) آدیپات است و در اسناد فنی تحت هر دو نام به جای یکدیگر آمده است. این ترکیب دارای یک شماره CAS 103-23-1 است که مرجعی است که در برگه های داده ایمنی و اسناد واردات/صادرات در سراسر جهان مشاهده خواهید کرد.

در دمای اتاق، DOA یک مایع شفاف و روغنی با ویسکوزیته کم و بوی بسیار ضعیفی است. عملاً در آب نامحلول است اما به آسانی با بیشتر حلال‌های آلی و پلیمرها مخلوط می‌شود که دقیقاً همان چیزی است که آن را در کاربردهای صنعتی مفید می‌کند. وزن مولکولی آن تقریباً 370.57 گرم در مول است و نقطه جوش آن در فشار کاهش یافته از 210 درجه سانتیگراد فراتر می رود که به آن پایداری حرارتی خوبی در طیف وسیعی از پردازش می دهد.

بر خلاف برخی از نرم‌کننده‌ها که برای یک سیستم پلیمری طراحی شده‌اند، دیوکتیل آدیپات به اندازه کافی همه‌کاره است تا در چندین نوع رزین عمل کند، اگرچه بیشترین کاربرد آن با پلی‌وینیل کلرید (PVC) است. فرورفتگی دمای انتقال شیشه ای نسبتاً پایین آن - به این معنی که مواد را حتی در دماهای بسیار کمتر از انجماد انعطاف پذیر نگه می دارد - خاصیتی است که آن را از جایگزین های مبتنی بر فتالات در برنامه های کاربردی در هوای سرد متمایز می کند.

چگونه DOA به عنوان یک روان کننده کار می کند

تا بفهمیم چرا دیوکتیل آدیپات نرم کننده با ارزش است، به درک آنچه که نرم کننده ها به طور کلی انجام می دهند کمک می کند. پلیمرهایی مانند پی وی سی در حالت اصلاح نشده خود سفت و شکننده هستند - زنجیره های مولکولی بلند آنها به شدت بسته شده و در برابر حرکت مقاومت می کنند. یک نرم‌کننده با قرار دادن خود بین آن زنجیره‌ها، افزایش فاصله بین مولکولی، کاهش نیروهای نگهدارنده زنجیره‌ها و اجازه می‌دهد تا آزادانه‌تر از کنار یکدیگر بلغزند، عمل می‌کند. نتیجه یک ماده نرم تر و انعطاف پذیرتر بدون تغییر در شیمی اساسی پلیمر است.

DOA این عملکرد را به ویژه در دماهای پایین به خوبی انجام می دهد. اکثر نرم کننده ها در شرایط محیطی انعطاف پذیری خود را حفظ می کنند اما با کاهش دما سفت می شوند. ساختار استر آدیپات دیوکتیل آدیپات دارای نقطه ریزش طبیعی پایین (حدود -67 درجه سانتیگراد) و دمای انتقال شیشه ای پایین است که مستقیماً به محصولات نهایی تبدیل می شود که در محیط های سردخانه، کاربردهای زمستانی در فضای باز یا محیط های بسته بندی یخچالی نرم و قابل کار باقی می مانند. این امر DOA را به نرم‌کننده انتخابی تبدیل می‌کند، هر جا که انعطاف‌پذیری در دمای سرد به‌جای داشتن یک ویژگی خوب، الزامی باشد.

غلظتی که در آن DOA استفاده می شود معمولاً بین 20 تا 60 قسمت در صد رزین (phr) بسته به سطح انعطاف پذیری هدف و سایر مواد افزودنی در فرمولاسیون متغیر است. در سطوح بارگذاری بالاتر، مقداری مهاجرت به سطح می‌تواند در طول زمان رخ دهد، به همین دلیل است که فرمول‌سازها اغلب DOA را با یک نرم‌کننده اولیه که ماندگاری بهتری دارد، ترکیب می‌کنند و از استر آدیپات برای کمک به انعطاف‌پذیری بدون حمل بار کامل نرم‌کننده به تنهایی استفاده می‌کنند.

خواص فیزیکی و شیمیایی کلیدی

داشتن اطلاعات مناسب هنگام تعیین یا تامین دیوکتیل آدیپات از عدم تطابق فرمولاسیون پرهزینه جلوگیری می کند. جدول زیر خلاصه ای از مهم ترین خواصی است که خریداران، فرمول نویسان و تیم های کنترل کیفیت به طور مرتب به آنها مراجعه می کنند.

صنایع و کاربردهایی که بر دیوکتیل آدیپات متکی هستند

مواد شیمیایی DOA در طیف وسیع تری از بازارهای نهایی مورد استفاده قرار می گیرد که بسیاری از خریداران در ابتدا انتظار داشتند. ترکیبی از انعطاف پذیری در دمای پایین، سازگاری متوسط ​​با PVC، و مشخصات سم شناسی نسبتاً تمیز در مقایسه با نرم کننده های فتالات قدیمی، درهای زیادی را در چندین بخش تنظیم شده باز کرده است.

بسته بندی مواد غذایی و فیلم های چسبناک

یکی از مهمترین کاربردهای دیوکتیل آدیپات در روکش چسبنده پی وی سی و فیلم های تماس با غذا است. وضعیت تایید DOA تحت مقررات مختلف تماس با غذا - از جمله FDA 21 CFR در ایالات متحده و مقررات مربوط به اتحادیه اروپا - آن را به یکی از معدود نرم کننده هایی تبدیل می کند که می تواند به طور قانونی در فیلم هایی که مستقیماً با غذاهای چرب یا روغنی تماس دارند استفاده شود. مشخصات انعطاف پذیری سرد در اینجا نیز بسیار مهم است، زیرا بسته بندی مواد غذایی به طور معمول از دمای اتاق به محیط های یخچال یا یخ زده می رود بدون اینکه خاصیت کشش و چسبندگی خود را از دست بدهد.

عایق سیم و کابل

سیم و کابل برقی که باید در محیط‌های بیرونی سرد اجرا شود - مانند سیم‌کشی خودرو، کابل‌های توسعه در فضای باز، و کابل‌های صنعتی با دمای پایین - اغلب از نرم‌کننده DOA به عنوان بخشی از ترکیب PVC استفاده می‌کنند. استانداردهای مخصوص دسته سیم‌های خودرو اغلب الزامات تست خمش سرد و ضربه سرد را مشخص می‌کنند که نرم‌کننده‌های همه منظوره شکست می‌خورند، در حالی که فرمول‌های حاوی DOA با حاشیه عبور می‌کنند. معمولاً در کنار DINP یا DIDP برای متعادل کردن هزینه و عملکرد در هوای سرد استفاده می شود.

چرم مصنوعی و پارچه های روکش شده

پارچه‌های روکش‌شده با PVC که در اثاثه یا لوازم داخلی خودرو، چمدان‌ها و لباس‌های بیرونی مورد استفاده قرار می‌گیرند، به یک سیستم نرم‌کننده نیاز دارند که پوشش را در دمایی که این محصولات با آن مواجه می‌شوند، انعطاف‌پذیر نگه می‌دارد. دیوکتیل آدیپات در این کاربردها هم به دلیل کمک به انعطاف پذیری آن و هم به این دلیل که به چسبندگی یکنواخت لایه پوشش در طول فرآیند پوشش چاقویی روی رول یا کلندر کمک می کند، استفاده می شود. به طور خاص در روکش صندلی های خودرو، ترکیبی از مقاومت در برابر ترک سرد و مقاومت در برابر استخراج توسط روغن های پوست، DOA را به یک گنجاندن استاندارد در دستور العمل های ترکیبی تبدیل می کند.

تجهیزات پزشکی و لوله

در حالی که DEHP از لحاظ تاریخی بر کاربردهای PVC پزشکی تسلط داشته است، بررسی های نظارتی رو به رشد در مورد فتالات ها، فرمول سازان را به ارزیابی جایگزین ها واداشته است. بیس (2-اتیل هگزیل) آدیپات در برخی از لوله های پزشکی و فرمولاسیون های کیسه خون مورد بررسی و استفاده قرار گرفته است، به ویژه در بازارهایی که محدودیت های فتالات برای دستگاه های پزشکی اعمال می شود. سرنوشت بیولوژیکی نسبتا مطلوب و فعالیت استروژنی کمتر آن در مقایسه با DEHP، آن را به یک کاندید ارزش ارزیابی تبدیل کرده است، اگرچه هر گونه استفاده پزشکی نیاز به آزمایش زیست سازگاری کامل تحت ISO 10993 یا استانداردهای معادل آن دارد.

چسب ها، درزگیرها و پوشش های تخصصی

فراتر از PVC، DOA به عنوان یک کمک پردازش و اصلاح کننده انعطاف پذیری در پوشش های اکریلیک، درزگیرهای پلی اورتان و برخی از لاک های نیتروسلولزی کاربرد پیدا می کند. در این سیستم ها کمتر به عنوان یک نرم کننده پلیمری سنتی عمل می کند و بیشتر به عنوان یک اصلاح کننده واکنشی یا غیر واکنشی عمل می کند که سختی فیلم را تنظیم می کند، ترک خوردگی را در دماهای پایین کاهش می دهد و کاربرد در شرایط محیط سرد را بهبود می بخشد. فرمولاتورهایی که روی درزگیرهای ساختمانی در آب و هوای سرد کار می کنند اغلب متوجه می شوند که افزودن های کوچک دیوکتیل آدیپات پنجره دمای کاربرد را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.

دیوکتیل آدیپات در مقابل سایر نرم کننده های رایج

انتخاب بین نرم کننده ها به ندرت یک تصمیم ساده است. هزینه، وضعیت نظارتی، سازگاری، ماندگاری، و الزامات عملکرد خاص برنامه، همگی در انتخاب نقش دارند. مقایسه زیر، نرم کننده هایی را که معمولاً در کنار DOA ارزیابی می شوند، پوشش می دهد.

جدول مشخص می‌کند که DOA جایگاه خاصی را اشغال می‌کند: در انعطاف‌پذیری سرد از اکثر گزینه‌ها بهتر عمل می‌کند، وضعیت نظارتی قابل قبولی دارد، اما از نظر پایداری برخی از رقبا را دنبال می‌کند. به همین دلیل است که اغلب به‌عنوان یک نرم‌کننده ثانویه در سیستم‌های ترکیبی ظاهر می‌شود نه تنها نرم‌کننده در یک ترکیب.

ملاحظات نگهداری، نگهداری و ایمنی

دیوکتیل آدیپات دارای مشخصات ایمنی نسبتاً خوش خیم در مقایسه با بسیاری از مواد شیمیایی صنعتی است، اما شیوه های نگهداری و جابجایی مناسب همچنان اعمال می شود و باید به طور مداوم دنبال شود.

الزامات ذخیره سازی

• در ظروف در بسته و دور از نور مستقیم خورشید و منابع گرما نگهداری شود. دمای نگهداری توصیه شده بین 5 تا 40 درجه سانتی گراد است.
• از ظروف فولادی ضد زنگ، فولاد کربنی یا ظروف پلی اتیلن با چگالی بالا استفاده کنید. از ظروف PVC برای نگهداری طولانی مدت خودداری کنید، زیرا DOA می تواند به تدریج نرم کننده ها را از خود ظرف استخراج کند.
• عمر مفید در شرایط نگهداری مناسب معمولاً 24 ماه از تاریخ تولید است. قبل از استفاده از مواد کهنه، مقدار اسید و شاخص رنگ را بررسی کنید.

حفاظت شخصی در حین جابجایی

• دستکش نیتریل و عینک ایمنی برای دست زدن به روتین توصیه می شود. این مایع در اثر تماس با پوست سمی نیست، اما باید از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت مکرر خودداری شود.
• در مناطق با تهویه ضعیف یا در حین پردازش گرم (ترکیب، اکستروژن)، از تهویه محلی اگزوز استفاده کنید. بخارات در دمای فرآوری نباید از محدودیت های مواجهه شغلی مشخص شده در SDS مربوطه تجاوز کند.
• DOA تحت استانداردهای فعلی اتحادیه اروپا CLP یا OSHA HazCom به عنوان یک سم سرطان زا یا تولید مثل طبقه بندی نمی شود - یک مزیت نظارتی قابل توجه نسبت به DEHP و چندین نرم کننده فتالات دیگر.

نکات زیست محیطی و دفع

DOA نسبتاً زیست تخریب پذیر است و سمیت حاد آبی کمی دارد، اما همچنان باید از انتشار آن در آبراه ها اجتناب شود. دفع باید از مقررات محلی برای زباله های شیمیایی آلی پیروی کند. در اکثر حوزه های قضایی، DOA آلوده را می توان در یک مرکز مجاز سوزاند. نشت روی خاک باید حفاری شده و به عنوان ضایعات شیمیایی دور ریخته شود تا اینکه برای شستشو باقی بماند.

هنگام تهیه دیوکتیل آدیپات چه چیزی باید بررسی شود

تنوع کیفیت بین تامین کنندگان DOA واقعی است و می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد فرمولاسیون تأثیر بگذارد. خریدارانی که برای اولین بار دیوکتیل آدیپات را تامین می کنند - یا تامین کنندگان را تغییر می دهند - باید قبل از تایید منبع جدید برای استفاده در تولید، پارامترهای زیر را بررسی کنند.

• خلوص (محتوای استر): DOA با درجه بالا باید دارای محتوای استر 99٪ یا بالاتر باشد. درجه خلوص کمتر ممکن است حاوی الکل واکنش نداده یا اسید آدیپیک باشد که بر سازگاری تأثیر می گذارد و می تواند باعث ایجاد تیرگی در ترکیبات PVC شفاف شود.
• ارزش اسیدی: باید کمتر از 0.10 میلی گرم KOH/g باشد. مقدار اسید بالاتر نشان دهنده واکنش ناقص یا تخریب در طول ذخیره سازی است که می تواند باعث ناپایداری ترکیب PVC شود و بر مصرف تثبیت کننده حرارت تأثیر بگذارد.
• رنگ (APHA یا Hazen): بی رنگ تا زرد کم رنگ، معمولاً زیر 30 APHA برای درجه استاندارد و زیر 15 APHA برای درجه برتر. خزش رنگ در هنگام پردازش نشانه ناخالصی است.
• محتوای آب: زیر 0.1٪ توسط تیتراژ کارل فیشر. رطوبت موجود در نرم کننده باعث مشکلات پردازش در ترکیب PVC می شود و می تواند بر عملکرد سیستم های تثبیت کننده حرارتی قلع یا کلسیم-روی تأثیر بگذارد.
• گواهی تماس با غذا: اگر DOA در برنامه‌های تماس با غذا استفاده می‌شود، بسته به بازار هدفتان، اسنادی را درخواست کنید که مطابقت با FDA 21 CFR 181.27 یا مقررات اتحادیه اروپا 10/2011 (و اصلاحات آن) را تأیید کند. همه نمرات تجاری این اسناد را ندارند.
• اسناد انطباق Reach/RoHS: برای محصولاتی که به مقصد اتحادیه اروپا یا زنجیره‌های تامین لوازم الکترونیکی هستند، اعلامیه‌های REACH SVHC و نامه‌های انطباق RoHS را به عنوان بخش‌های استاندارد بسته صلاحیت تامین‌کننده درخواست کنید.