I. 제품 개요
항산화제 2246은 뛰어난 성능을 갖춘 고효율 비오염성 항산화제입니다. 이 화합물은 저지 페놀계 항산화제 중 우수한 품종으로, 뛰어난 항산화 특성과 광범위한 응용 적응성을 지니고 있습니다. 고무, 플라스틱, 석유 등 산업 분야에서 필수적인 중요한 첨가제입니다.
II. 기본 정보
화학명: 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀)
CAS: 119-47-1
분자식: C₂₃H₃₂O₂
분자량: 340.5
분자 구조:
 |
 |
이 화합물은 항산화제 2246, 2,2'-메틸렌비스(6-tert-부틸-p-크레솔), 노화방지제 MBP 등 여러 가지 별칭을 갖습니다. 국제 시장에서는 Vulkanox BKF, Cyanox 2246, Wellnox 2246 등 다양한 상품명으로도 알려져 있습니다.
III. 물리화학적 성질
외관 및 형태
순수 제품은 흰색에서 연한 회백색의 결정성 분말이다. 공기 중에 장기간 노출될 경우 색상이 약간 황분홍색으로 변할 수 있으나, 이 색 변화는 제품의 성능에 영향을 주지 않는다. 제품은 약간의 페놀 냄새를 지닌다.
주요 물리적 특성
융점: 123–133°C
비점: 428.6°C (760mmHg)
밀도: 1.04–1.09 g/cm³
인화점: 181–195°C
부피 밀도: 300–308 kg/m³
증기압: <1 hPa
용해도
항산화제 2246은 다양한 용매에 대한 용해도에서 명확한 선택성을 보인다. 이 제품은 아세톤(20°C 기준 175g/100mL), 에탄올(154g/100mL), 에틸아세테이트(134g/100mL), 톨루엔(62g/100mL), 벤젠(46g/100mL) 등 여러 유기 용매에 쉽게 용해되지만, n-헵탄(8g/100mL)에서는 용해도가 낮고, 물에서는 극히 낮은 용해도(20°C 기준 7μg/L)를 보이며, 실질적으로 불용성에 속한다.
IV. 합성 방법
항산화제 2246의 제조 공정은 주로 두 가지 주요 단계로 구성된다.
단계 1: 중간체 제조
원료로 p-크레졸을 사용하여, 732# 강산성 이온교환 수지 촉매 하에 이소부틸렌과 약 60°C에서 알킬화 반응을 통해 2-tert-부틸-4-메틸페놀을 제조한다. 반응 완료 후 촉매를 여과 제거하고, 여액에 메탄올-수산화나트륨 용액을 첨가하여 부산물인 항산화제 264를 침전시킨다.
단계 2: 축합 반응
얻어진 2-tert-부틸-4-메틸페놀을 수성 에멀전 용매에서 파라포르말데하이드와 축합 반응시키며, 반응계에 농축 황산과 나트륨 도데실벤젠 설포네이트를 첨가한다. 최적화된 공정 조건: n(2-tert-부틸-4-메틸페놀):n(파라포르말데하이드) = 2:1.06, 반응 온도 83–86°C, 반응 시간 4.5시간, 수율 75% 이상. 반응 생성물을 중화한 후 여과, 세척, 건조, 분쇄 및 포장하여 완제품을 얻는다.
제품 1톤당 약 1600kg의 p-메틸페놀, 1600kg의 이소부틸렌, 400kg의 포름알데하이드(40%)를 소비한다.
V. 성능 특성
항산화제 2246이 광범위하게 사용되는 범용 항산화제로 자리 잡은 이유는 주로 다음과 같은 우수한 성능 때문이며,
● 높은 열 안정성: 고온 환경에서도 우수한 항산화 효과를 유지함
● 뚜렷한 항산화 효과: 항산화 성능이 항산화제 264보다 우수함
● 비오염성: 제품에 오염을 주지 않으며, 무독성이고 변색을 일으키지 않아 특히 밝은 색상 및 화사한 색상의 제품에 적합
● 블루밍 없음: 사용 중 표면에 침전 현상이 발생하지 않음
● 우수한 유용성: 고분자 매트릭스 내에서의 분산성이 뛰어나 조작이 용이함
● 휘발성 손실 없음: 낮은 휘발성으로 장기적인 안정성을 보장함
● 뛰어난 호환성: 고무의 가황 및 가소성에 영향을 주지 않으며, 라텍스의 안정성에도 해를 끼치지 않음
● 저투여량: 일반적으로 0.1–1.0%의 첨가량으로도 우수한 보호 효과를 얻을 수 있음
VI. 적용 분야
1. 고무 산업
항산화제 2246은 합성고무, 라텍스 및 천연고무용 이상적인 항산화제입니다. 페놀계 항산화제 중 최고 등급의 품종 중 하나로서, 이 항산화제를 첨가한 고무 제품은 다음 기능을 갖습니다:
열산화 노화 방지: 고무 내 자유 라디칼을 효과적으로 포획하여 연쇄 산화 반응을 억제하고, 고온에서의 고무 노화 과정을 지연시키며, 산화로 인한 고무의 경화 및 취성화를 방지합니다.
광오존 노화 방지: 고무의 내후성을 향상시켜 햇빛과 습도 변화 등 자연 요인으로 인한 노화 현상을 줄입니다.
반복 변형에 의한 손상 방지: 고무의 탄성 향상을 도모하고, 기계적 응력으로 인해 발생하는 균열 및 파손을 감소시킬 수 있습니다.
가변가 금속 염의 비활성화: 고무 제품에는 종종 구리 및 철과 같은 가변가 금속 이온이 포함되어 있습니다. 항산화제 2246은 이러한 금속 이온과 착화 반응을 일으켜 안정된 화합물을 형성함으로써 금속에 의한 산화 촉진 작용을 억제합니다.
특히 밝은 색상 및 채색 고무 제품, 라텍스 함침 제품, 의료 및 위생용 라텍스 제품 등에 적합합니다.
2. 플라스틱 산업
플라스틱 산업에서 항산화제 2246은 다양한 플라스틱의 열적 노화 및 광노화를 방지할 수 있습니다. 구체적인 적용 분야는 다음과 같습니다:
폴리올레핀: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌
엔지니어링 플라스틱: ABS 수지, 폴리옥시메틸렌(POM), 염소화 폴리에터, 폴리우레탄
기타: 충격 저항성 폴리스티렌, 셀룰로오스 수지
이 항산화제는 플라스틱 제품의 내열성을 현저히 향상시키고, 제품의 색상 및 투명도를 유지하며, 수명을 연장시킬 수 있습니다. 사용 농도는 0.1–1.0%입니다.
3. 석유 제품
석유 제품용 항산화 첨가제로서 항산화제 2246은 다음 특성을 갖습니다:
다른 용도들
항산화제 2246는 식품 포장재, 의료기기 등 높은 안전성을 요구하는 제품에도 사용될 수 있다. 낮은 독성 특성으로 인해 이러한 응용 분야에서 큰 이점을 가진다.
VII. 독성 및 안전성
독성 데이터
쥐 경구 LD₅₀: 4880–6500 mg/kg
쥐 경피 LD₅₀: >2000 mg/kg
급성 독성 분류에 따르면, 항산화제 2246는 저독성 화합물에 속한다.
규제 인증
미국, 독일, 영국, 이탈리아, 일본 등 여러 국가에서 식품 포장재로의 사용이 승인됨
일본의 최대 허용 사용량: 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 0.1%, 폴리스티렌 0.4%, AS 수지 0.6%, ABS 수지 2%, 폴리비닐클로라이드 2%
미국 FDA 규정: 폴리올레핀에 대한 사용량은 최대 0.1%를 초과할 수 없으며, 제품은 표면에 기름 성분이 있는 식품과 접촉해서는 안 됨
미국 FDA 규정 175.105(식품 포장용 접착제) 및 177.2600(식품과 반복적으로 접촉하는 고무제품)을 준수함
VIII. 보관 및 포장
보관 조건
제품은 고온 및 고습을 피하여 서늘하고 건조한 장소에 보관해야 하며, 포장된 제품은 직사광선을 피해야 한다. 적절한 보관 조건 하에서는 제품의 안정성과 유효성이 12개월 이상 유지될 수 있다.
포장 형태
20kg 복합 포장 백에 포장되며, 각 백당 순중량은 20kg이며, 수송 및 보관 중 제품 안전을 확보하기 위해 폴리에틸렌 백으로 내부 라이닝 처리됨. 기타 포장 사양은 고객 요구에 따라 제공 가능함.
안전 경고
위험성 기호: Xi(자극성), Xn(유해성)
위험성 분류 코드: R36(눈에 자극성 있음)
안전 지침: S26(눈에 접촉 시 즉시 다량의 물로 씻은 후 의료 상담을 받을 것), S36(적절한 보호복을 착용할 것)
IX. 제품 품질 기준
산업용 항산화제 2246의 주요 기술 지표는 다음과 같음:
외관: 흰색에서 약간 베이지색 분말
초기 융점: ≥120.0°C
건조 시 손실: ≤0.5%
회분 함량: ≤0.3%
입도(100메시 체 통과율): ≥99.5%
순도: ≥95.0%
X. 시장 및 개발 전망
광범위하게 사용되는 일반용 항산화제인 항산화제 2246은 전 세계적으로 다수의 제조사가 있다. 통계에 따르면, 이 제품을 생산하는 기업은 전 세계적으로 약 435개사로, 그 중 341개사가 중국에 위치해 있어, 중국이 이 제품의 주요 생산국이자 소비국으로 부상했음을 보여준다.
점차 강화되는 환경 규제와 산업 응용 분야의 지속적인 확대에 따라, 독성이 낮고 효율이 높으며 오염을 유발하지 않는 특성을 갖춘 항산화제 2246은 고무, 플라스틱, 석유 등 산업 분야에서 광범위한 응용 전망을 보이고 있다. 특히 식품 포장재(고급 식품 포장재), 의료기기 등 안전성 요구 수준이 극도로 높은 분야에서 항산화제 2246은 더욱 중요한 역할을 하게 될 것이다.
결론
우수한 항산화 성능, 양호한 호환성, 낮은 독성 및 광범위한 응용 적응성을 갖춘 항산화제 2246은 고무, 플라스틱, 석유 등 산업 분야에서 빠질 수 없는 중요한 첨가제가 되었습니다. 재료 과학의 발전과 응용 분야의 확대에 따라, 항산화제 2246은 제품 품질 향상, 사용 수명 연장, 지속 가능한 산업 발전 촉진 등에서 더욱 중요한 역할을 하게 될 것입니다.
EN