โกลบอล - โพรพิลีนไกลคอลระดับพรีเมียม: สารประกอบอินทรีย์อเนกประสงค์

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

ลักษณะและกลิ่น: โพรพิลีนไกลคอลเป็นของเหลวใสไม่มีสี มีความหนืดเล็กน้อย มีรสหวานจางๆ และแทบไม่มีกลิ่น จึงเหมาะสำหรับงานที่ต้องการคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสที่เป็นกลาง

ความสามารถในการละลาย: สารนี้มีคุณสมบัติในการผสมเข้ากันได้ดีเยี่ยม สามารถผสมเข้ากับน้ำ เอทานอล อีเทอร์ อะซิโตน คลอโรฟอร์ม และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ ได้อย่างสมบูรณ์ คุณสมบัตินี้ทำให้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายและอิมัลซิไฟเออร์ที่มีประสิทธิภาพในสูตรต่างๆ ได้

ค่าคงที่ทางฟิสิกส์ที่สำคัญ: โพรพิลีนไกลคอลมีมวลโมเลกุล 76.09 กรัม/โมล มีความหนาแน่นประมาณ 1.036 กรัม/ซม³ ที่อุณหภูมิ 25°C ซึ่งหนาแน่นกว่าน้ำเล็กน้อย จุดหลอมเหลวอยู่ที่ -59°C ทำให้สามารถคงอยู่ในสถานะของเหลวได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง จุดเดือดอยู่ที่ 188.2°C ภายใต้ความดันมาตรฐาน แสดงให้เห็นถึงความเสถียรที่อุณหภูมิแวดล้อมปกติ จุดวาบไฟค่อนข้างสูง ประมาณ 99°C (แบบถ้วยปิด) ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการจุดติดไฟโดยไม่ตั้งใจ

ปฏิกิริยาทางเคมี: โพรพิลีนไกลคอลซึ่งเป็นไดออลสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ที่เป็นลักษณะเฉพาะของหมู่แอลกอฮอล์ได้ มันสามารถเกิดเป็นเอสเทอร์เมื่อทำปฏิกิริยากับกรดคาร์บอกซิลิก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและสินค้าอุปโภคบริโภคหลายชนิด นอกจากนี้ ภายใต้สภาวะที่เฉพาะเจาะจง มันยังสามารถเกิดปฏิกิริยาการกำจัดน้ำ ทำให้เกิดอีเทอร์แบบวงแหวนภายในโมเลกุลหรือพอลิเมอร์ระหว่างโมเลกุลได้

ขอบเขตการใช้งาน

อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: โพรพิลีนไกลคอลมีหน้าที่หลายอย่างในอุตสาหกรรมนี้ มันทำหน้าที่เป็นสารให้ความชุ่มชื้น ช่วยรักษาความชุ่มชื้นในผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น ขนมอบ ขนมหวาน และผลิตภัณฑ์นม ทำให้ยืดอายุการเก็บรักษาและคงสภาพเนื้อสัมผัส นอกจากนี้ มันยังทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย ใช้ในการละลายกลิ่น สี และสารกันบูด เพื่อให้กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในสูตรอาหารและเครื่องดื่ม ตัวอย่างเช่น พบได้ทั่วไปในสารแต่งกลิ่นรสเหลวสำหรับเครื่องดื่ม และเป็นตัวนำพาสำหรับน้ำมันหอมระเหยในผลิตภัณฑ์อาหาร นอกจากนี้ยังได้รับการอนุมัติให้เป็นสารเติมแต่งอาหาร (E1520) ในสหภาพยุโรป และได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าปลอดภัย (GRAS) โดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา (FDA) เมื่อใช้ภายในขีดจำกัดที่กำหนด

อุตสาหกรรมยา: ในอุตสาหกรรมยา โพรพิลีนไกลคอลมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวทำละลายสำหรับยาที่ไม่ละลายในน้ำได้ง่าย ช่วยให้การเตรียมยาเป็นยาเม็ด ยาฉีด และยาทาภายนอกทำได้ง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น ในยาเม็ดเหลวหลายชนิด โพรพิลีนไกลคอลช่วยละลายส่วนประกอบสำคัญของยา ทำให้มั่นใจได้ว่าปริมาณยาจะถูกต้องแม่นยำ ในสูตรยาทาภายนอก เช่น ครีมและขี้ผึ้ง โพรพิลีนไกลคอลทำหน้าที่เป็นสารให้ความชุ่มชื้นและช่วยเพิ่มการซึมผ่าน ปรับปรุงการดูดซึมยาเข้าสู่ผิวหนัง นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา ช่วยในการถนอมรักษายาอีกด้วย

เครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล: โพรพิลีนไกลคอลเป็นส่วนผสมหลักในเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลผิวหลากหลายชนิด ในผลิตภัณฑ์บำรุงผิว เช่น มอยเจอร์ไรเซอร์ เซรั่ม และคลีนเซอร์ มันทำหน้าที่เป็นสารให้ความชุ่มชื้น ดึงความชุ่มชื้นจากอากาศและกักเก็บไว้ในผิว ทำให้ผิวชุ่มชื้นอยู่เสมอ คุณสมบัติในการละลายของมันช่วยให้สามารถละลายส่วนผสมออกฤทธิ์และน้ำหอมต่างๆ ทำให้ส่วนผสมเหล่านั้นกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอในผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ยังใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลเส้นผม เช่น แชมพูและครีมนวดผม เพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัสและช่วยนำส่งส่วนผสมที่เป็นประโยชน์ไปยังเส้นผม ในยาทาเล็บ โพรพิลีนไกลคอลทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความยืดหยุ่น ป้องกันไม่ให้ยาทาเล็บเปราะและแตกง่าย

การใช้งานในอุตสาหกรรม: โพรพิลีนไกลคอลเป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตวัสดุอุตสาหกรรมต่างๆ เป็นวัตถุดิบหลักในการสังเคราะห์เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตพลาสติกเสริมใยแก้ว พลาสติกเหล่านี้มีการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ การก่อสร้าง และการเดินเรือ เนื่องจากมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงและทนต่อการกัดกร่อน ในอุตสาหกรรมยานยนต์ โพรพิลีนไกลคอลถูกนำมาใช้ในน้ำยาหล่อเย็นและสารป้องกันการแข็งตัวเพื่อควบคุมอุณหภูมิของเครื่องยนต์ ป้องกันความร้อนสูงเกินไปและการแข็งตัว นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายและตัวนำในสี หมึก และกาว ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและคุณสมบัติในการใช้งาน

วิธีการเตรียม

การไฮโดรไลซิสของอีพ็อกซีโพรเพน: นี่เป็นหนึ่งในวิธีการทางอุตสาหกรรมที่พบได้บ่อยที่สุด ในกระบวนการนี้ อีพอกซีโพรเพน (โพรพิลีนออกไซด์) ทำปฏิกิริยากับน้ำโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา ปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน ในวิธีการเติมน้ำโดยตรง จะใช้ความร้อนสูง (ประมาณ 150 - 200°C) และความดันสูง (0.98 - 2.94 MPa) โดยมีอัตราส่วนโมลของน้ำต่ออีพอกซีโพรเพนโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 20 แม้ว่าอัตราการแปลงอีพอกซีโพรเพนเป็นโพรพิลีนไกลคอลจะสูงถึงประมาณ 85% แต่ก็ยังมีผลิตภัณฑ์พลอยได้เป็นโพลีโพรพิลีนไกลคอลเกิดขึ้นด้วย อีกวิธีหนึ่งคือการไฮโดรไลซิสโดยใช้กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยจะเติมกรดตัวเร่งปฏิกิริยาในปริมาณเล็กน้อย (เช่น กรดซัลฟิวริก) ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (50 - 70°C) และผลิตภัณฑ์ที่ได้จะต้องทำให้เป็นกลางและทำให้บริสุทธิ์ผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การกลั่นแบบสุญญากาศ เพื่อให้ได้โพรพิลีนไกลคอลที่มีความบริสุทธิ์สูง

การไฮโดรไลซิสของกลีเซอรอลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา: กลีเซอรอลสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตโพรพิลีนไกลคอลได้ ในวิธีการนี้ กลีเซอรอลจะผ่านกระบวนการโปรตอนเนชันของหมู่ไฮดรอกซิลก่อน ตามด้วยกระบวนการดีไฮเดรชันภายในโมเลกุลเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง เช่น อีโนลและคีโต-อัลดีไฮด์ทอโทเมอร์ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางเหล่านี้จะผ่านกระบวนการไฮโดรจีเนชันในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบ) จนได้ 1,2-โพรพิลีนไกลคอลในที่สุด วิธีนี้มีข้อดีคือใช้วัตถุดิบหมุนเวียน (กลีเซอรอล) ซึ่งสามารถหาได้จากแหล่งต่างๆ เช่น การผลิตไบโอดีเซล

วิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพ: จุลินทรีย์บางชนิด เช่น แบคทีเรียและยีสต์บางสายพันธุ์ สามารถดัดแปลงพันธุกรรมให้ผลิตโพรพิลีนไกลคอลได้ผ่านกระบวนการหมัก ตัวอย่างเช่น การดัดแปลงพันธุกรรมของแบคทีเรีย Escherichia coli หรือ Klebsiella pneumoniae สามารถทำให้พวกมันเปลี่ยนน้ำตาล (เช่น กลูโคส) หรือกลีเซอรอลให้เป็นโพรพิลีนไกลคอลได้ วิธีการทางชีวเทคโนโลยีนี้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าวิธีการทางเคมีแบบดั้งเดิม เนื่องจากทำงานภายใต้สภาวะที่อ่อนโยนกว่าและอาจใช้แหล่งคาร์บอนหมุนเวียนได้ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการผลิตและความคุ้มค่าของวิธีการเหล่านี้ยังคงเป็นหัวข้อของการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

ข้อควรระวัง

ข้อควรพิจารณาด้านสุขภาพ: แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วโพรพิลีนไกลคอลจะถือว่าปลอดภัยสำหรับการใช้ในอาหาร ยา และเครื่องสำอางภายในขีดจำกัดที่ได้รับอนุมัติ แต่การสัมผัสหรือการรับประทานในปริมาณมากอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพ การรับประทานในปริมาณมากอาจนำไปสู่อาการต่างๆ เช่น คลื่นไส้ อาเจียน และท้องเสีย ในกรณีที่รุนแรง อาจทำให้เกิดภาวะกรดเกินในร่างกาย ซึ่งเป็นภาวะที่ร่างกายสะสมกรดมากเกินไป การสัมผัสกับโพรพิลีนไกลคอลเข้มข้นอาจทำให้เกิดการระคายเคืองในบางคน โดยเฉพาะผู้ที่มีผิวบอบบาง ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสผิวหนังเป็นเวลานานหรือซ้ำๆ เมื่อใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม จำเป็นต้องมีการระบายอากาศที่เหมาะสมเพื่อป้องกันการสูดดมไอระเหยของโพรพิลีนไกลคอล เนื่องจากหากสูดดมในปริมาณมากอาจทำให้เกิดอาการไม่สบายทางระบบทางเดินหายใจ

อันตรายจากไฟไหม้และการระเบิด: โพรพิลีนไกลคอลเป็นสารไวไฟ แม้ว่าจะมีจุดวาบไฟค่อนข้างสูงก็ตาม ไอระเหยของมันสามารถก่อให้เกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้กับอากาศภายใต้เงื่อนไขบางประการ พื้นที่จัดเก็บและใช้งานควรอยู่ห่างจากเปลวไฟ ประกายไฟ และแหล่งกำเนิดประกายไฟอื่นๆ ควรมีภาชนะบรรจุที่ทนไฟและอุปกรณ์ดับเพลิงที่เหมาะสมในบริเวณที่จัดเก็บหรือใช้งานโพรพิลีนไกลคอล
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: แม้ว่าโพรพิลีนไกลคอลจะย่อยสลายได้ทางชีวภาพ แต่การปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมในปริมาณมาก โดยเฉพาะแหล่งน้ำ ก็ยังคงส่งผลกระทบได้ ในระบบนิเวศทางน้ำ โพรพิลีนไกลคอลสามารถใช้ออกซิเจนในการย่อยสลาย ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ดังนั้นจึงควรมีการจัดการของเสียและมาตรการกักเก็บที่เหมาะสมเพื่อป้องกันการปล่อยโพรพิลีนไกลคอลสู่สิ่งแวดล้อมโดยไม่สามารถควบคุมได้

ข้อกำหนด

เอกสารควบคุมคุณภาพ