สารต้านอนุมูลอิสระ 2246: สารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพสูงและไม่ก่อให้เกิดมลพิษอย่างยอดเยี่ยม

I. ภาพรวมของผลิตภัณฑ์

สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพสูงและไม่ก่อให้เกิดมลพิษ พร้อมคุณสมบัติยอดเยี่ยม ซึ่งเป็นหนึ่งในสารต้านอนุมูลอิสระกลุ่มฟีนอลที่ถูกขัดขวาง (hindered phenolic antioxidants) ที่เหนือกว่าชนิดอื่น โดยสารนี้มีคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระที่โดดเด่นมาก และสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง จึงถือเป็นสารเติมแต่งที่สำคัญอย่างยิ่งและขาดไม่ได้ในภาคอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมยาง งานพลาสติก และอุตสาหกรรมปิโตรเลียม

II. ข้อมูลพื้นฐาน

ชื่อเคมี: 2,2'-เมทิลีนไบส์(4-เมทิล-6-เทอร์ต-บิวทิลเฟนอล)

CAS: 119-47-1

สูตรโมเลกุล: C₂₃H₃₂O₂

น้ำหนักโมเลกุล: 340.5

โครงสร้างโมเลกุล:

สารนี้มีชื่อเรียกอื่นอีกหลายชื่อ ได้แก่ สารต้านอนุมูลอิสระ 2246, 2,2'-เมทิลีนไบส์(6-เทอร์ต-บิวทิล-p-ครีซอล), สารป้องกันการเสื่อมสภาพ MBP เป็นต้น ในตลาดโลกยังมีชื่อทางการค้าอื่นอีกหลายแบบ เช่น Vulkanox BKF, Cyanox 2246, Wellnox 2246 เป็นต้น

III. คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี

ลักษณะปรากฏและรูปแบบ

ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์เป็นผงผลึกสีขาวถึงครีมอ่อน เมื่อสัมผัสกับอากาศเป็นเวลานาน สีอาจเปลี่ยนเป็นสีชมพูอมเหลืองเล็กน้อย แต่การเปลี่ยนสีนี้ไม่มีผลต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์มีกลิ่นฟีนอลอันอ่อนๆ

พารามิเตอร์ทางกายภาพหลัก

จุดหลอมเหลว: 123–133°C

จุดเดือด: 428.6°C (760 มม.ปรอท)

ความหนาแน่น: 1.04–1.09 กรัม/ลบ.ซม.

จุดวาบไฟ: 181–195°C

ความหนาแน่นรวม: 300–308 กก./ลบ.ม.

ความดันไอ: <1 เฮกโตปาสคาล

ความละลาย

สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 แสดงความจำเพาะในการละลายในตัวทำละลายต่างๆ อย่างชัดเจน โดยสามารถละลายได้ง่ายในตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด ได้แก่ อะซิโตน (175 กรัม/100 มล. ที่ 20°C), เอทานอล (154 กรัม/100 มล.), เอทิลอะซิเตต (134 กรัม/100 มล.), โทลูอีน (62 กรัม/100 มล.), เบนซีน (46 กรัม/100 มล.) เป็นต้น แต่มีความสามารถในการละลายต่ำใน n-เฮปเทน (8 กรัม/100 มล.) และแทบไม่ละลายในน้ำ (เพียง 7 ไมโครกรัม/ลิตร ที่ 20°C) จัดว่าเป็นสารที่แทบไม่ละลายเลย

IV. วิธีการสังเคราะห์

กระบวนการเตรียมสารต้านอนุมูลอิสระ 2246 ประกอบด้วยสองขั้นตอนหลัก ดังนี้:

ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมสารตั้งต้น

ใช้พารา-ครีซอลเป็นวัตถุดิบ แล้วสังเคราะห์ 2-เทอร์ต-บิวทิล-4-เมทิลฟีนอล ผ่านปฏิกิริยาแอลคิเลชันกับไอโซบิวทิลีนที่อุณหภูมิประมาณ 60°C โดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนชนิดกรดแรงเบอร์ 732# เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น แยกตัวเร่งปฏิกิริยาออกด้วยการกรอง จากนั้นนำของเหลวที่ได้มาทำปฏิกิริยากับสารละลายเมทานอล-โซเดียมไฮดรอกไซด์ เพื่อตกตะกอนผลิตภัณฑ์ข้างเคียงคือสารต้านอนุมูลอิสระ 264

ขั้นตอนที่ 2: ปฏิกิริยาควบแน่น

ฟีนอล 2-tert-butyl-4-methylphenol ที่ได้มาจะเข้าทำปฏิกิริยาการควบแน่นกับพาราฟอร์มาลดีไฮด์ในตัวทำละลายแบบอิมัลชันในน้ำ โดยมีกรดซัลฟูริกเข้มข้นและโซเดียมโดเดซิลเบนซีนซัลโฟเนตเป็นส่วนประกอบในระบบปฏิกิริยา ค่าพารามิเตอร์ของกระบวนการที่ผ่านการปรับแต่งแล้วคือ อัตราส่วนโมลาร์ n(2-tert-butyl-4-methylphenol):n(paraformaldehyde) = 2:1.06 อุณหภูมิปฏิกิริยา 83–86°C เวลาปฏิกิริยา 4.5 ชั่วโมง และให้ผลผลิตเกิน 75% หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น ผลิตภัณฑ์จะถูกทำให้เป็นกลาง แยกโดยการกรอง ล้าง อบแห้ง บดละเอียด และบรรจุภัณฑ์ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

การผลิตผลิตภัณฑ์ 1 ตัน จะใช้พารา-เมทิลฟีนอลประมาณ 1,600 กิโลกรัม อิโซบิวทิลีน 1,600 กิโลกรัม และฟอร์มาลดีไฮด์ (ความเข้มข้น 40%) 400 กิโลกรัม

V. ลักษณะสมรรถนะ

เหตุผลที่สารต้านอนุมูลอิสระชนิด 2246 ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายในฐานะสารต้านอนุมูลอิสระทั่วไปนั้น ส่วนใหญ่เกิดจากสมรรถนะอันโดดเด่นต่อไปนี้:

● ความเสถียรต่อความร้อนสูง: สามารถคงประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระไว้ได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

● ประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระที่เด่นชัด: สมรรถนะในการต้านอนุมูลอิสระของสารนี้เหนือกว่าสารต้านอนุมูลอิสระชนิด 264

● ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ: ไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์ปนเปื้อน ไม่มีพิษ และไม่ทำให้สีซีดจาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีสีอ่อนและสีสดใส

● ไม่เกิดการตกตะกอนผิว: ไม่มีปรากฏการณ์การตกตะกอนบนผิวหน้าระหว่างการใช้งาน

● ละลายในน้ำมันได้ดี: กระจายตัวได้ดีในแมทริกซ์พอลิเมอร์ ใช้งานง่าย

● ไม่ระเหยสูญเสีย: ความระเหยต่ำช่วยรับประกันความเสถียรในระยะยาว

● เข้ากันได้ดีเยี่ยม: ไม่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการวัลคาไนเซชันและคุณสมบัติความเหนียวของยาง ไม่ทำให้ลาเท็กซ์ไม่เสถียร

● ใช้ในปริมาณต่ำ: โดยทั่วไปเพียงเติม 0.1–1.0% ก็สามารถให้ผลการป้องกันที่ดีได้

VI. สาขาการประยุกต์ใช้งาน

1. อุตสาหกรรมยาง

สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่เหมาะสมยิ่งสำหรับยางสังเคราะห์ ลาเท็กซ์ และยางธรรมชาติ ในฐานะหนึ่งในสารต้านอนุมูลอิสระกลุ่มฟีนอลที่มีคุณภาพสูง ผลิตภัณฑ์ยางที่เติมสารต้านอนุมูลอิสระชนิดนี้จะมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

ต้านการเสื่อมสภาพจากการออกซิเดชันภายใต้ความร้อน: จับอนุมูลอิสระในยางได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบลูกโซ่ ชะลอกระบวนการเสื่อมสภาพของยางที่อุณหภูมิสูง และป้องกันไม่ให้ยางแข็งและเปราะจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

การป้องกันการเสื่อมสภาพจากแสงแดดและโอโซน: เพิ่มความทนทานต่อสภาพอากาศของยาง ลดปรากฏการณ์การเสื่อมสภาพที่เกิดจากปัจจัยธรรมชาติ เช่น แสงแดดและการเปลี่ยนแปลงของความชื้น

การป้องกันความเสียหายจากการเปลี่ยนรูปซ้ำๆ: สามารถเพิ่มความยืดหยุ่นของยาง และลดการเกิดรอยแตกร้าวและรอยแยกที่เกิดจากแรงเครื่องกล

การทำให้เกลือของโลหะที่มีค่าออกซิเดชันแปรผันเป็นกลาง: ผลิตภัณฑ์ยางมักมีไอออนโลหะที่มีค่าออกซิเดชันแปรผัน เช่น ทองแดงและเหล็ก สารต้านอนุมูลอิสระชนิด 2246 สามารถทำปฏิกิริยาเชิงซ้อนกับไอออนโลหะเหล่านี้เพื่อสร้างสารประกอบที่มีเสถียรภาพ ซึ่งจะยับยั้งการเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันโดยโลหะ

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ยางที่มีสีอ่อนและสีสันต่างๆ รวมถึงผลิตภัณฑ์ยางที่ผ่านกระบวนการเคลือบด้วยลาเท็กซ์ ผลิตภัณฑ์ลาเท็กซ์สำหรับการแพทย์และสุขอนามัย เป็นต้น

2. อุตสาหกรรมพลาสติก

ในอุตสาหกรรมพลาสติก สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 สามารถป้องกันการเสื่อมสภาพจากความร้อนและการเสื่อมสภาพจากแสงของพลาสติกหลายชนิดได้ แอปพลิเคชันเฉพาะ ได้แก่:

โพลีโอลีฟิน: พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน

พลาสติกวิศวกรรม: เรซิน ABS พอลิออกซีเมทิลีน (POM) พอลิอีเทอร์ที่ผ่านการคลอรีนเนชัน พอลิยูรีเทน

อื่น ๆ: พอลิสไตรีนที่ทนต่อแรงกระแทก เรซินเซลลูโลส

สารต้านอนุมูลอิสระชนิดนี้สามารถปรับปรุงความต้านทานต่อความร้อนของผลิตภัณฑ์พลาสติกได้อย่างมีนัยสำคัญ รักษาสีและความโปร่งใสของผลิตภัณฑ์ไว้ และยืดอายุการใช้งาน ปริมาณที่ใช้คือ 0.1–1.0%

3. ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

ในฐานะสารเติมแต่งต้านอนุมูลอิสระสำหรับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 มีคุณสมบัติ ดังนี้:

• ละลายในน้ำมันได้ดี มีประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระยอดเยี่ยม
• ไม่ระเหยสูญเสีย ความเสถียรสูง
• ยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์น้ำมัน (เช่น น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันไฮดรอลิก น้ำมันเกียร์ เป็นต้น)
• รักษาความคงตัวของความหนืดของน้ำมัน
• ป้องกันการเกิดตะกอนและเรซิน

การใช้งานอื่น ๆ

สารต้านออกซิเดชัน 2246 ยังสามารถใช้ในวัสดุบรรจุภัณฑ์อาหาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ต้องการความปลอดภัยสูง คุณสมบัติที่มีพิษต่ำทำให้มีข้อได้เปรียบอย่างมากในการประยุกต์ใช้งานเหล่านี้

VII. ความเป็นพิษและความปลอดภัย

ข้อมูลความเป็นพิษ

LD₅₀ ทางปากในหนู: 4880–6500 มก./กก.

LD₅₀ ทางผิวหนังในหนู: >2000 มก./กก.

ตามการจัดจำแนกความเป็นพิษเฉียบพลัน สารต้านออกซิเดชัน 2246 จัดอยู่ในกลุ่มสารที่มีพิษต่ำ

ใบรับรองด้านกฎระเบียบ

ได้รับการอนุมัติให้ใช้ในวัสดุบรรจุภัณฑ์อาหารในสหรัฐอเมริกา เยอรมนี สหราชอาณาจักร อิตาลี ญี่ปุ่น และประเทศอื่นๆ

ปริมาณสูงสุดที่อนุญาตให้ใช้ในญี่ปุ่น: พอลิเอทิลีนและพอลิโพรพิลีน 0.1%, พอลิสไตรีน 0.4%, เรซิน AS 0.6%, เรซิน ABS 2%, พอลิไวนิลคลอไรด์ 2%

ข้อบังคับของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (US FDA): สำหรับพอลิโอลีฟินไม่เกิน 0.1% ผลิตภัณฑ์ห้ามสัมผัสกับอาหารที่มีไขมันอยู่บนพื้นผิว

สอดคล้องตามข้อบังคับของ US FDA ข้อ 175.105 (กาวสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร) และข้อ 177.2600 (ผลิตภัณฑ์ยางที่ออกแบบมาเพื่อสัมผัสอาหารซ้ำๆ)

VIII. การจัดเก็บและการบรรจุภัณฑ์

สภาพการเก็บรักษา

ผลิตภัณฑ์ควรจัดเก็บในสถานที่ที่เย็นและแห้ง หลีกเลี่ยงอุณหภูมิสูงและความชื้นสูง ผลิตภัณฑ์ที่บรรจุแล้วควรหลีกเลี่ยงแสงแดดโดยตรง ภายใต้เงื่อนไขการจัดเก็บที่เหมาะสม ผลิตภัณฑ์สามารถคงความเสถียรและประสิทธิภาพได้นานกว่า 12 เดือน

รูปแบบการบรรจุ

บรรจุในถุงคอมโพสิตขนาด 20 กิโลกรัม น้ำหนักสุทธิ 20 กิโลกรัมต่อถุง โดยมีถุงพอลิเอทิลีนบุภายในเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ระหว่างการขนส่งและการจัดเก็บ สามารถจัดหาข้อกำหนดการบรรจุภัณฑ์อื่นๆ ได้ตามความต้องการของลูกค้า

คำเตือนเรื่องความปลอดภัย

สัญลักษณ์แสดงอันตราย: Xi (ระคายเคือง), Xn (เป็นอันตราย)

รหัสประเภทอันตราย: R36 (ระคายเคืองต่อดวงตา)

คำแนะนำด้านความปลอดภัย: S26 (ในกรณีที่สัมผัสกับดวงตา ให้ล้างทันทีด้วยน้ำสะอาดปริมาณมาก และปรึกษาแพทย์), S36 (สวมใส่ชุดป้องกันที่เหมาะสม)

ข้อ IX. มาตรฐานคุณภาพผลิตภัณฑ์

ตัวชี้วัดทางเทคนิคหลักสำหรับสารต้านอนุมูลอิสระเกรดอุตสาหกรรม 2246 ได้แก่:

ลักษณะ: ผงสีขาวถึงสีขาวเหลืองอ่อน

จุดหลอมเหลวเริ่มต้น: ≥120.0°C

การสูญเสียน้ำหนักเมื่ออบแห้ง: ≤0.5%

ปริมาณเถ้า: ≤0.3%

ความละเอียด (ผ่านตะแกรงขนาด 100 เมช): ≥99.5%

ปริมาณสาร: ≥95.0%

X. ตลาดและแนวโน้มการพัฒนา

ในฐานะสารต้านอนุมูลอิสระที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานทั่วไป สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 มีผู้ผลิตจำนวนมากทั่วโลก ตามสถิติ มีบริษัทประมาณ 435 แห่งที่ผลิตผลิตภัณฑ์นี้ทั่วโลก โดยมี 341 แห่งตั้งอยู่ในประเทศจีน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าจีนได้กลายเป็นผู้ผลิตและผู้บริโภคสำคัญของผลิตภัณฑ์นี้ไปแล้ว

ด้วยข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดยิ่งขึ้นเรื่อยๆ และการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของสาขาการประยุกต์ใช้งานอุตสาหกรรม สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 จึงมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยาง พลาสติก และปิโตรเลียม เนื่องจากมีความเป็นพิษต่ำ มีประสิทธิภาพสูง และไม่ก่อให้เกิดมลพิษ โดยเฉพาะในวัสดุบรรจุภัณฑ์อาหารระดับพรีเมียม อุปกรณ์ทางการแพทย์ และสาขาอื่นๆ ที่มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสูงมาก สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 จะมีบทบาทสำคัญยิ่งขึ้นไปอีก

บทสรุป

ด้วยประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระที่ยอดเยี่ยม ความเข้ากันได้ที่ดี ความเป็นพิษต่ำ และความสามารถในการปรับตัวใช้งานได้อย่างกว้างขวาง สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 จึงกลายเป็นสารเติมแต่งที่สำคัญและขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมยาง พลาสติก และปิโตรเลียม ด้วยการพัฒนาของวิทยาศาสตร์วัสดุและการขยายขอบเขตการประยุกต์ใช้งาน สารต้านอนุมูลอิสระ 2246 จะยิ่งมีบทบาทสำคัญยิ่งขึ้นในการยกระดับคุณภาพผลิตภัณฑ์ ยืดอายุการใช้งาน และส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างยั่งยืน