Вы, вероятно, пользуетесь продуктами с диизонониладипатом каждый день, даже не подозревая об этом. Гибкий кабель для зарядки телефона, мягкие пластиковые трубки в медицинском оборудовании, даже прозрачная плёнка для упаковки продуктов питания — многие из них содержат вещество под названием диизонониладипат, или диизонониладипат.
Вот чем интересен DINA: это пластификатор, который сохраняет пластик мягким и гибким, не создавая проблем для здоровья, характерных для старых пластификаторов, таких как фталаты. Поскольку компании стремятся исключить из своей продукции вредные химические вещества, DINA стал одной из самых популярных альтернатив.
Что такое диизонониладипат (ДИНА)?
Определение и основная химическая структура
DINA — это прозрачная бесцветная жидкость, которая действует как пластификатор, по сути, химическая добавка, придающая жёстким пластикам гибкость. Её можно рассматривать как смазку между полимерными цепями пластика. Без неё ПВХ (поливинилхлорид, распространённый пластик) был бы жёстким и хрупким.
Химически ДИНА представляет собой смесь сложных эфиров адипиновой кислоты (соединения с шестиуглеродным скелетом) и разветвлённых спиртов, содержащих девять атомов углерода. Точная формула — C₂₄H₃₄O₂, хотя различия в расположении этих атомов приводят к появлению несколько разных вариантов ДИНА в смеси.
В чистом виде ДИНА практически нерастворима в воде, то есть не растворится, если капнуть её в стакан с водой. Она гораздо лучше совместима с маслами и растворителями, поэтому так хорошо подходит для использования внутри пластиковых материалов.
Как DINA делает пластик гибким?
Волшебство происходит на молекулярном уровне. ПВХ состоит из длинных цепочек атомов, плотно сцепленных между собой. Эти плотные цепочки делают материал жёстким и склонным к растрескиванию.
При добавлении DINA его молекулы протискиваются между полимерными цепями. Они действуют как крошечные клинья, раздвигая цепи ровно настолько, чтобы создать пространство для движения. Теперь полимерные цепи могут легче скользить друг относительно друга — именно то, что нужно для гибкости.
Ключевое различие между различными пластификаторами заключается в том, насколько хорошо они встраиваются между цепями и насколько прочно они там удерживаются. Молекулярная структура DINA обеспечивает его устойчивость (низкая летучесть), сохраняя при этом отличную гибкость даже при низких температурах. Это делает его идеальным для изделий, которые должны быть одновременно гибкими и прочными.
Этот процесс происходит в процессе производства, когда ДИНА смешивается с расплавленным ПВХ. По мере охлаждения смеси ДИНА удерживается в пластиковой матрице, продолжая выполнять свою функцию, сохраняя гибкость материала в течение многих лет.
Чем DINA отличается от других пластификаторов?
DINA против фталатных пластификаторов
На протяжении десятилетий на рынке доминировали фталатные пластификаторы. Наиболее распространённым из них был ДЭГФ (диэтилгексилфталат). Но в последние годы опасения по поводу воздействия на здоровье, особенно репродуктивного и психического здоровья, привели к тому, что регулирующие органы по всему миру ограничили или запретили использование фталатов.
Вот как DINA соотносится со старым стандартом фталатов:
| Особенность | ДИНА (Адипат) | ДЭГФ (фталат) |
|---|---|---|
| Химическая база | Эфир адипиновой кислоты | Эфир фталевой кислоты |
| Нормативный статус | Меньше ограничений, считается безопаснее | Строго ограничено/запрещено во многих странах |
| Гибкость при низких температурах | Превосходно — хорошо работает в холодную погоду | Хорошо, но не так эффективно |
| Профиль здоровья | Меньше проблем с токсичностью | Проблемы с эндокринными нарушениями |
| Применение в упаковке пищевых продуктов | Разрешено для контакта с пищевыми продуктами | Запрещено для прямого контакта с пищевыми продуктами в большинстве регионов. |
| Изменчивость | Очень низкий (остается в продукте) | Умеренный (может мигрировать и испаряться) |
Этот важный сдвиг произошёл из-за того, что фталаты могут вымываться из продуктов и попадать в пищевые продукты, питьевую воду и окружающую среду. В исследованиях на животных их также связывали с репродуктивными проблемами, что побудило регулирующие органы принять меры. DINA, напротив, гораздо менее изменчив и не демонстрирует подобных изменений в отношении здоровья.
Тем не менее, ДИНА все еще относительно новый материал по сравнению с фталатами, поэтому продолжающиеся исследования продолжают отслеживать его долгосрочные эффекты.
DINA против цитратных пластификаторов
Ещё одна альтернатива фталатам — цитратные пластификаторы (полученные из лимонной кислоты). На бумаге они выглядят отлично — они натуральные и биоразлагаемые. Но у них есть существенный недостаток: они очень летучие, то есть со временем испаряются или вымываются из пластика.
Эта нестабильность на самом деле является проблемой для большинства промышленных применений. Если изоляция кабеля теряет свою пластифицирующая добавка Через несколько месяцев он становится хрупким и трескается. То же самое касается напольных покрытий и кровельных материалов. Цитратные пластификаторы хорошо подходят для временного использования, например, для душевых занавесок, но не подходят для изделий, которым требуется долговечность.
Низкая летучесть DINA делает его превосходным материалом для любых применений, требующих долговременной гибкости: промышленных кабелей, автомобильных шлангов, гибких трубок в медицинских приборах и долговечных потребительских товаров.