В феврале 2015 года ЕС запретил ДОП. С тех пор мировой рынок пластификаторов вырос до более чем 18 миллиардов долларов, и гонка за поиском эффективных заменителей, не содержащих фталатов, только усилилась. Наибольшее внимание привлекают ДОТП и ДИНХ, но третий вариант на основе циклогексаноата — ДЭГХ — решает ряд проблем, которые остаются нерешенными в случае с этими двумя.
DEHCH расшифровывается как бис(2-этилгексил)циклогексан-1,4-дикарбоксилат. Это не содержащий фталатов пластификатор, получаемый путем гидрирования ароматического кольца предшественника фталата, превращая его в циклогексановое кольцо, которое не может связываться с гормональными рецепторами. Если вы рассматриваете варианты без фталатов для контакта с пищевыми продуктами, игрушек или других чувствительных ПВХ-материалов, DEHCH заслуживает более пристального внимания — но перед его использованием следует учитывать ряд компромиссов.
Как производится DEHCH
DEHCH получают путем каталитического гидрирования — присоединения водорода к ароматическому (бензольному) кольцу предшественника фталатного эфира, превращая его в неплоское циклогексановое кольцо. Компания Hanwha Solutions, основной коммерческий производитель, производит Eco-DEHCH путем гидрирования DOTP (диоктилтерефталата). Этот процесс устраняет структурную особенность, ответственную за нарушение эндокринной системы в традиционных фталатах. Лишь немногие мировые производители освоили эту технологию гидрирования в промышленных масштабах.
Плоское ароматическое кольцо в фталатах, таких как DEHP, позволяет им связываться с гормональными рецепторами и нарушать работу эндокринной системы. Циклогексановое кольцо в DEHCH является трехмерным и громоздким — оно просто не может поместиться в те же самые места связывания рецепторов. Тот же принцип лежит в основе DINCH, который является гидрированным аналогом DINP. DEHCH является аналогом изомера DEHP — терефталата (DOTP), поэтому эти два циклогексаноата имеют общую химическую логику, но различаются длиной спиртовой цепи и, как следствие, свойствами.
Различие между 1,2-изомером и 1,4-изомером
Именно здесь поставщики вносят путаницу, и именно здесь происходят ошибки в процессе закупок.
Существуют два различных изомера DEHCH с разными номерами CAS, разными свойствами и разным нормативным статусом:
- 1,4-ДЕХХ (CAS 84731-70-4): Это изомер Eco-DEHCH компании Hanwha. Он был оценен EFSA, разрешен ЕС в соответствии с Регламентом 2023/1627 и одобрен FDA в 2017 году. Плотность 0.984 г/см³, температура вспышки 213.7 °C, растворимость в воде 47 мкг/л при 20 °C.
- 1,2-ДЕХХ (CAS 84-71-9): Другое пространственное расположение той же молекулярной формулы. Более низкая плотность (0.950-0.965 г/см³), более низкая температура вспышки (минимум 190 °C). Этот изомер не имеет тех же нормативных требований, что и 1,4-изомер.
Перед добавлением DEHCH в состав убедитесь, какой номер CAS указан в сертификате анализа. Для изделий, контактирующих с пищевыми продуктами или используемых в производстве игрушек и требующих соответствия требованиям ЕС или FDA, явно указывайте CAS 84731-70-4. Я видел заказы на покупку, в которых «DEHCH» упоминался в общем виде, но при этом получался неправильный изомер — риск несоответствия, которого можно полностью избежать.
Профиль безопасности и разрешения регулирующих органов
DEHCH обладает одним из наиболее полных досье по безопасности среди новых препаратов. нефталатные пластификаторы.
Референтная доза для перорального применения (RfD) составляет 0.3 мг/кг-день и получена на основе объединенного исследования OECD 422 на крысах с использованием коэффициента общей неопределенности 100. Этот 100-кратный коэффициент распределяется следующим образом: 3x для межвидового преобразования, 10x для человеческой изменчивости и 3x для пробелов в базе данных — при этом коэффициенты перехода от субхронического к хроническому и от LOAEL к NOAEL составляют по 1x каждый, что отражает чистый токсикологический профиль. Исследование выявило минимальное воздействие на печень, селезенку и щитовидную железу, без признаков токсичности для развития или репродуктивной системы. Тестирование на генотоксичность подтвердило отсутствие мутагенного или кластогенного потенциала.
В случаях, когда токсикологические данные были неполными, исследователи использовали сопоставление данных со структурно схожими DOTP и DINCH — для обоих веществ существуют более обширные базы данных исследований. Такая проверка на основе аналогов является стандартной методологией регулирования, и тот факт, что ближайшие химические родственники DEHCH уже одобрены, укрепляет аргументы в пользу его безопасности.
Сроки, установленные регулирующими органами, конкретны и заслуживают внимания:
- 2017: Одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для использования в пластиковой пленке, крышках для бутылок и пищевых продуктах.
- Декабрь 2019EFSA опубликовала благоприятное научное заключение, в котором сделан вывод, что DEHCH «не вызывает опасений в отношении генотоксичности». Тестирование миграции показало содержание 0.034 мг/кг в ПВХ-пленках при максимальной загрузке 25% — значительно ниже установленного EFSA предела в 0.05 мг/кг.
- Август 2023Регламент ЕС 2023/1627 официально добавил DEHCH (вещество FCM № 1079) в список разрешенных веществ для пластиковых материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, и вступил в силу 31 августа 2023 года.
Полученные результаты миграции заслуживают внимания: наблюдаемое значение 0.034 мг/кг против допустимого 0.05 мг/кг обеспечивает комфортный запас прочности в 32% даже при максимальной загрузке. Я рекомендую поддерживать это соотношение на уровне 20% или ниже для пленок, контактирующих с пищевыми продуктами, чтобы сохранить этот запас прочности с учетом возможных вариаций в процессе производства.
DEHCH по сравнению с DINCH и DOTP
Все три являются пластификаторами, не содержащими фталатов, но они существенно различаются, что влияет на решения, касающиеся рецептуры.
DINCH (CAS 166412-78-8) — это гидрированный аналог DINP, использующий цепи изононилового спирта. Он имеет самый длительный коммерческий опыт среди циклогексаноатов, самый широкий спектр разрешений регулирующих органов и устоявшееся применение в медицинском ПВХ — особенно в областях, контактирующих с кровью, где его показатель гемолиза превосходит аналогичные показатели других материалов. DINCH — это оптимальный выбор, когда требуется максимально широкое признание регулирующими органами или медицинская документация.
ДОТП (CAS 6422-86-2) — это терефталат, а не циклогексаноат — он сохраняет ароматическое кольцо, просто переместив его из орто-ориентации в пара-ориентацию. Это наиболее экономически выгодный вариант, не содержащий фталатов, и наиболее широко доступный. Однако у ДОТП есть известные ограничения совместимости с ПВХ. Компания ExxonMobil первоначально отказалась от коммерциализации ДОТП именно из-за плохой совместимости с ПВХ. Разработчикам рецептур, работающим с ДОТП, часто требуются более длительные циклы смешивания и более высокие температуры для достижения полного впитывания.
DEHCH занимает среднее положение.Источники в отрасли сообщают о скорости пластификации, примерно вдвое превышающей скорость пластификации как DOTP, так и DINCH — хотя это утверждение исходит от производителей, а не от независимых исследований, поэтому его следует рассматривать как ориентировочное. Он обладает высокой миграционной стойкостью (результат EFSA 0.034 мг/кг) и низкой летучестью. Недостатки DEHCH: ограниченная база поставщиков (Hanwha Solutions является основным производителем), более высокая стоимость, чем у DOTP, меньшие производственные площади, чем у DINCH, и отсутствие подтвержденного опыта применения в медицинском ПВХ, где доминируют DINCH и TOTM.
| фактор | DEHCH (1,4-изомер) | ДИНЧ | ДОТФ |
|---|---|---|---|
| Химический класс | Циклогексаноат | Циклогексаноат | Терефталат |
| CAS номер | 84731-70-4 | 166412-78-8 | 6422-86-2 |
| аналог фталата | ДЭГФ/ДОТФ | DINP | — (сам по себе является терефталатом) |
| Контакты ЕС с продуктами питания | Да (2023) | Да | Да |
| FDA очищено | Да (2017) | Да | Да |
| Использование медицинского ПВХ | Неустановленный | Да (контакт с кровью) | Ограниченный |
| Относительная стоимость | Высокая | Высокая | Низкая |
| База поставщиков | Узкий | Широкий | Широкий |
В технических характеристиках ни одного пластификатора не указано, какой именно использовать. Если вы переходите с ДОП на альтернативу, не содержащую фталатов, правильный выбор зависит от нормативных требований вашего применения, технологических ограничений и реалий цепочки поставок, а не от того, какой продукт имеет лучшие маркетинговые заявления.
Где находится DEHCH
DEHCH — это хорошо зарекомендовавший себя не содержащий фталатов пластификатор с убедительными данными о безопасности, специальными разрешениями регулирующих органов и химической структурой, которая по своей конструкции исключает эндокринные нарушения. Он не является универсальной заменой DOP, DINCH или DOTP.
Для ПВХ-пленок, контактирующих с пищевыми продуктами, детских игрушек и чувствительных потребительских товаров, требующих одобрения ЕС и FDA с низкой миграцией, DEHCH является перспективным вариантом — подтверждайте наличие 1,4-изомера (CAS 84731-70-4) в каждой партии. Для медицинского ПВХ или самого широкого глобального портфеля регулирующих органов указывайте DINCH. Для экономически чувствительных рецептур общего назначения DOTP по-прежнему экономически целесообразен, несмотря на недостатки в совместимости.
Прежде чем указывать какой-либо из них, проведите собственные тесты на абсорбцию и миграцию в условиях, которые вы используете на практике — опубликованные данные дают вам отправную точку, а не готовую рецептуру.