Диоктилфталат (ДОФ) — это бесцветная маслянистая жидкость, которая делает твердые пластмассы гибкими и мягкими. Вы наверняка уже сталкивались с продуктами, содержащими ДОФ — он есть во всем, от занавесок для душа до электрических кабелей, незаметно для окружающих придавая пластиковым изделиям гибкость и прочность. Химическая структура ДОФ (C24H38O4) представляет собой сложный эфир фталата, две октильные боковые цепи которого выполняют функцию размягчения.
Представьте себе ДОФ как воду, добавленную к глине. Подобно тому, как вода превращает хрупкую глину в нечто, поддающееся формовке и формовке, ДОФ превращает жёсткий пластик в гибкий материал, который не трескается при сгибании.
Синонимы и торговые наименования
В промышленности ДОФ используется под несколькими названиями. Наиболее распространённое альтернативное название — ди(2-этилгексил)фталат, часто сокращённо ДЭГФ.
Вы также можете увидеть его в списке как:
- Бис (2-этилгексил) фталат
- БЭХП
- Октилфталат
- Пластификатор ДОФ
Распространенные торговые названия включают Palatinol DH, Vestinol AH и Flexol DOP. Разные производители используют разные торговые названия, но все они обозначают одно и то же химическое соединение.
Основные химические свойства ДОФ
Химическая структура
ДОП состоит из ядра фталевой кислоты, соединенного с двумя цепями октилового спирта, что дает ему молекулярную формулу C₂₄H₃₈O₄. Эти длинные углеродные цепи действуют как гибкие «руки», которые проскальзывают между молекулами пластика, раздвигая их и позволяя им легче скользить друг относительно друга. С точки зрения химии ДОП, это ароматический диэфир, сложноэфирные связи которого закрепляют длинные алифатические хвосты на фталатном ядре.
Молекула весит около 390.6 граммов на моль, что делает ее относительно тяжелой по сравнению с водой.
Внешность
ДОП представляет собой прозрачную бесцветную или бледно-желтую жидкость. Обладает маслянистой консистенцией, похожей на растительное масло. Практически не имеет запаха, что делает его идеальным для использования в потребительских товарах.
Жидкость легко течет при комнатной температуре, но становится гуще при охлаждении, подобно тому, как мед ведет себя в холодильнике, а не на кухонной столешнице.
Волатильность и точка кипения
У диоктилфталата (DOP) чрезвычайно высокая температура кипения — 385°C (725°F), что означает, что он остаётся внутри пластиковых изделий, а не испаряется в воздух. Низкая летучесть гарантирует, что пластифицированные изделия сохраняют свою гибкость в течение многих лет.
Для сравнения, вода кипит при 100 °C, а ДОФ требуется почти в четыре раза большая температура, чтобы превратиться в пар.
Растворимость
ДОФ совершенно не смешивается с водой – растворяется менее 0.01%. Однако он легко растворяется в органических растворителях, таких как спирт, бензол и минеральные масла.
Это свойство объясняет, почему пластмассы, содержащие ДОФ, иногда могут становиться маслянистыми после контакта с определенными химикатами, но остаются стабильными при воздействии воды.
Температура плавления
Температура плавления диоктилфталата (DOP) составляет -50°C (-58°F), что означает, что он остаётся жидким даже при экстремально низких температурах. Это гарантирует, что пластиковые изделия, содержащие DOP, сохраняют гибкость зимой, не становясь хрупкими и не трескаясь.
Стабильность
ДОФ остается стабильным при нормальных условиях и устойчив к разрушению под воздействием тепла, света и кислорода. Благодаря химической стабильности продукты, содержащие ДОФ, сохраняют свои свойства в течение десятилетий без существенного ухудшения.
Соединение разрушается только в экстремальных условиях, таких как длительное воздействие температур выше 200°C или сильных кислот и оснований.
Распространенные применения пластификатора ДОФ
ДОФ используется в качестве пластификатора во множестве повседневных продуктов:
- Медицинские изделия – пакеты для внутривенных вливаний, пакеты для крови и медицинские трубки – используют ДОП для обеспечения гибкости при сохранении стерильности.
- Строительные материалы – виниловые напольные покрытия, стеновые покрытия и кровельные мембраны используют DOP для обеспечения долговечности и устойчивости к износу в течение многих лет.
- Электротехнические изделия – изоляция проводов и кабелей содержит DOP для предотвращения растрескивания и сохранения гибкости.
- Автомобильные детали – накладки на приборную панель, дверные панели и покрытия днища кузова изготовлены с использованием DOP для обеспечения долговечности.
- Обувь – Подошвы обуви, особенно резиновых сапог и сандалий, содержат ДОП для комфорта и гибкости.
- Клеи и герметики – DOP улучшает растекаемость и предотвращает хрупкость с течением времени.
В чем разница между пластификаторами DOP и DOTP?
Основное различие между ДОФ и ДОТФ заключается в их химической структуре и профиле безопасности. ДОТФ (диоктилтерефталат) использует в качестве основы терефталевую кислоту вместо фталевой, что делает его нефталатным пластификатором.
ДОТФ обладает такой же гибкостью и долговечностью, как ДОП, но при этом значительно менее опасен для здоровья. Хотя ДОП связывают с возможными нарушениями эндокринной системы и ограничивают его использование во многих детских товарах, ДОТФ считается гораздо более безопасным для человека.
С точки зрения эффективности ДОТФ превосходит ДОП по нескольким параметрам. Он обладает меньшей летучестью, а значит, дольше сохраняется в пластике, и обеспечивает лучшую устойчивость к высоким температурам.
Разница в цене — главный недостаток: ДОТФ обычно стоит на 10–20% дороже ДОФ. Однако многие производители считают это оправданным благодаря улучшенному профилю безопасности, особенно для продукции, контактирующей с пищевыми продуктами или детьми.
Скорость миграции также существенно различается. ДОФ, как правило, мигрирует из пластика быстрее, чем ДОТФ, поэтому старые виниловые изделия иногда кажутся липкими или маслянистыми — это ДОФ выходит на поверхность.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Опасен ли ДОФ для здоровья человека?
ДОФ классифицируется как потенциальное вещество, нарушающее эндокринную систему, и его использование в детских игрушках ограничено во многих странах. Хотя воздействие на взрослых обычно считается низкорисковым, длительное или интенсивное воздействие может представлять опасность для здоровья.
Можно ли заменить DOP во всех приложениях?
Да, такие альтернативы, как ДОТФ, ДИНФ и пластификаторы на биологической основе, могут заменить ДОФ в большинстве случаев. Основными препятствиями являются стоимость и необходимость переформулирования рецептур продуктов для достижения оптимальных характеристик с использованием новых пластификаторов.
Как узнать, содержит ли продукт DOP?
Проверяйте этикетки на наличие сертификата об отсутствии фталатов или ищите код переработки 3 (ПВХ), который часто содержит DOP. Многие производители теперь рекламируют свою продукцию как «не содержащую фталатов», если в ней используются альтернативные пластификаторы.
Является ли ДОП биоразлагаемым?
ДОП биоразлагаем, но этот процесс медленный. Микроорганизмы могут его расщеплять, но он, как правило, накапливается в отложениях и жировых тканях до полного разложения. Период полураспада в аэробной почве составляет 2–7 недель согласно стандарту ОЭСР 301B; в анаэробных отложениях полная минерализация может занять более 12 месяцев.
Какое количество ДОФ обычно добавляется в пластиковые изделия?
Большинство гибких ПВХ-изделий содержат 20–40% ДОФ по весу. Точное количество зависит от того, насколько мягким должен быть конечный продукт: чем больше ДОФ, тем мягче и эластичнее пластик.
Может ли ДОФ со временем вытекать из пластиковых изделий?
Да, диоктилфталат (ДОФ) может со временем медленно мигрировать на поверхность пластика, особенно под воздействием тепла или масел. Этот процесс, называемый миграцией пластификатора, объясняет, почему старый винил иногда становится липким или оставляет следы.