[تحديث] إيرغافوس 168: الاستخدامات والفوائد والمواصفات

168 (CAS 31570-04-4) هو مضاد أكسدة ثانوي من نوع الفوسفيت، ومثبت معالجة يحمي البلاستيك المنصهر من التلف الناتج عن الحرارة أثناء عمليات البثق والتشكيل وإعادة التدوير. يُباع تحت اسم مضاد الأكسدة 168 وأسماء أخرى مثل ألكانوكس 240، ويُستخدم مع مضاد أكسدة فينولي أولي مثل إيرجانوكس 1010 لمنع البولي أوليفينات من الاصفرار وفقدان قوتها. يغطي هذا الدليل تركيبه الكيميائي، وآلية عمله، والجرعة المناسبة لكل بوليمر، ومدى توافقه مع معايير ملامسة الأغذية، وكيفية التحقق من جودته قبل الشراء.

ما هو إيرغافوس 168؟

يُعدّ Irgafos® 168 من أكثر مضادات الأكسدة الثانوية استخدامًا في صناعة البلاستيك، وهو مُثبّت للفوسفيت. تُسوّقه شركة BASF تحت اسم Irgafos 168، وهو كيميائيًا فوسفيت ثلاثي (2،4-ثنائي-ثالثي-بوتيل فينيل)، وهو مُركّب فوسفور ثلاثي التكافؤ، تُعرّفه الشركة المُصنّعة بأنه "مُثبّت مُستقرّ للفوسفيت أثناء المعالجة". يعمل هذا المُثبّت خلال مرحلة معالجة الصهر، وليس في المنتج النهائي، وهذا ما يجعله مضاد أكسدة ثانويًا وليس أوليًا.

يُستخدم كمضاد للأكسدة منذ عقود، وهو ينتمي إلى فئة ثانوي مضادات الأكسدة: مواد مضافة لا توقف الأكسدة من تلقاء نفسها ولكنها تحمي البوليمر ومضاد الأكسدة الأساسي أثناء خطوات المعالجة ذات الحرارة العالية للتركيب والبثق والتشكيل.

ستجد نفس الجزيء يُباع تحت عدة أسماء، مما يُسبب ارتباكًا عند الشراء. تشير الأسماء "Antioxidant 168" و"AO-168" و"Alkanox 240" و"Songnox 1680" جميعها إلى CAS 31570-04-4. يُعدّ اسم "Irganox 168" خطأً إملائيًا شائعًا، والاسم التجاري لشركة BASF لهذا الفوسفيت هو إيرغافوس 168، بينما تُعدّ عائلة Irganox مضادات الأكسدة الفينولية الرئيسية للشركة. يُعدّ الخطأ في هذا الاسم خطرًا حقيقيًا في التوريد، وليس مجرد خطأ مطبعي: فقد يُشحن للمشتري الذي يطلب "Irganox 168" متوقعًا فوسفيت، فينولًا بدلًا منه، لأن العائلتين تؤديان وظائف متعاكسة، وعادةً ما يظهر الخطأ فقط بعد أن يصفرّ المصهور على خط الإنتاج عند 230 درجة مئوية. يقوم قسم مراقبة الجودة الداخلي في Wellt بمراجعة كل استفسار مقابل CAS 31570-04-4، ونسبة ≥99%، وحالة ملامسة الأغذية وفقًا لإدارة الغذاء والدواء الأمريكية قبل تقديم عرض السعر، بغض النظر عن الاسم التجاري الذي يستخدمه العميل. إذا كنتَ بصدد التوريد، فتعامل مع كل هذه المواد على أنها نفس المادة الفعالة وقارنها بناءً على نسبة التركيز والدرجة بدلًا من العلامة التجارية. تُورّد Wellt هذه المادة باسم إيرغافوس 168 (مضاد للأكسدة 168) داخلها إستر الفوسفيت النطاق.

الهوية الكيميائية والخصائص الرئيسية

البيانات الواردة أدناه مستقاة من ورقة البيانات الفنية لشركة BASF، وتم التحقق منها بالرجوع إلى قاعدة بيانات PubChem والأبحاث العلمية المحكمة. يُعدّ التحديد الطيفي (FTIR و31P-NMR) هو ما يؤكد التركيب المذكور في شهادة التحليل. هذه هي الأرقام التي يحتاجها المشتري لقراءة شهادة التحليل أو ملء ورقة مواصفات المادة.

هناك خاصيتان تفسران هيمنة هذا الفوسفيت تحديدًا على السوق. أولًا، مقاومته للتحلل المائي: فالعديد من أنواع الفوسفيت الأرخص تتفاعل مع الرطوبة وتتحلل داخل الكيس أو في فتحة التغذية، مُكَوِّنةً أحماضًا وهلامات. يتميز إيرغافوس 168 بمقاومته العالية، مما يجعله آمنًا للشحن والتخزين. ثانيًا، انخفاض تطايره، فيبقى في المادة المنصهرة عند درجات حرارة المعالجة بدلًا من التبخر. تُمكّنه هاتان الخاصيتان معًا من تقديم، بحسب شركة BASF، "أداءً عاليًا بتركيزات منخفضة".

كيف يعمل إيرغافوس 168: آلية مضادات الأكسدة الثانوية

لفهم مكانة إيرغافوس 168 في هذا السياق، ابدأ بفهم المشكلة. عند تسخين البوليمر أثناء التصنيع، تبدأ عملية الأكسدة الذاتية بفعل الأكسجين والقص وبقايا المحفز المعدني. ينتج عن هذا التفاعل المتسلسل بيروكسيدات الهيدروجين (ROOH) داخل المصهور. إذا تُركت هذه الهيدروبروكسيدات دون تدخل، فإنها تنقسم إلى جذور جديدة تقطع سلاسل البوليمر (انقسام السلسلة) أو تربطها (التشابك) - والنتيجة هي انخفاض الوزن الجزيئي، وفقدان القوة، والاصفرار.

يُعد تحول معدل تدفق الذوبان بنسبة 20-50% أمرًا شائعًا في البولي بروبيلين غير المستقر بعد عملية بثق واحدة عند 230 درجة مئوية، لأن سلسلة الأكسدة الذاتية تستمر في قطع الجزيئات، ولهذا السبب يتعامل المصنعون مع هذا الأمر على أنه مشكلة إنتاج حقيقية ومخاطرة بالضمان، وليس مجرد مشكلة تجميلية.

اكتشف مضاد الأكسدة Essential Ultranox™ 626: دليلك الشامل لعام 2024بقلم جيسونكسو
4 كانون الثاني 2024

مضاد أكسدة أساسي مثل ارجانوكس 1010 يقضي على الجذور الحرة، لكنه لا يستطيع معادلة الهيدروبروكسيدات نفسها. هذه مهمة مضادات الأكسدة الثانوية. يتفاعل الفوسفور ثلاثي التكافؤ في إيرغافوس 168 أثناء المعالجة مع الهيدروبروكسيدات، محولًا كلًا منها إلى كحول غير ضار (ROH)، بينما يتأكسد الفوسفيت نفسه إلى فوسفات، وهو تفاعل يساعد على تقليل تدهور البوليمر. يعمل الفوسفيت داخل البوليمرات مانعًا التدهور الناتج عن عملية التصنيع، وبذلك يزيل الوقود قبل أن يبدأ دورة جذرية جديدة. عند دمج الفوسفيت مع الفينول، يُعزز الفوسفيت بشكل فعال أداء مضادات الأكسدة الأولية، ولهذا السبب يُستخدمان معًا دائمًا تقريبًا. كما يُخلف الفوسفيت المستهلك أنواعًا معروفة جيدًا من نواتج التحلل، والتي نتناولها في دليل مُرفق.

إيرغافوس 168 مقابل إيرغانوكس 1010: لماذا تحتاج إلى كليهما (قاعدة 1:2)

هذا هو السؤال الأكثر شيوعًا بين المشترين، والإجابة عليه هي التي تحدد معظم تركيبات مضادات الأكسدة. لا يُعدّ كلٌّ من Irganox 1010 و Irgafos 168 متنافسين، بل يؤديان وظائف مختلفة في مراحل مختلفة. إنّ التعامل معهما على أنهما قابلان للتبادل هو خطأ شائع في التركيبات: فإضافة الفينول فقط تُبقي المادة المنصهرة غير محمية أثناء عملية البثق؛ وإضافة الفوسفيت فقط قد يؤدي إلى تلف المنتج النهائي في وقت مبكر من الاستخدام، لأنّ أيًّا منهما لا يغطي نطاق عمل الآخر. عمليًا، تُشحن شركة Wellt المنتجين معًا في عبوة B215 مُجهزة مسبقًا بنسبة 1:2، بحيث يحصل المُصنِّع الذي يُضيف جرعة إجمالية نموذجية تبلغ 0.15% (وفقًا لجدول الجرعات أدناه) على تغطية نطاقي العمل دون الحاجة إلى وزن مسحوقين منفصلين.

قاعدة 1:2. كنقطة انطلاق افتراضية، تستخدم الصناعة جزأين من الفوسفيت لكل جزء واحد من الفينول. هذه النسبة هي بالضبط ما يحتويه المزيج الجاهز ايرجانوكس B215 يحتوي على: جزء واحد ارجانوكس 1010 إلى جزئين من Irgafos 168. إذا كنت تفضل استخدام حبة واحدة مخلوطة مسبقًا بدلاً من وزن مسحوقين، فاشترِ المزيج؛ إذا كنت ترغب في ضبط النسبة لراتنج معين، فقم بإضافتهما بشكل منفصل.

ما الفرق بين Irgafos 168 و Irganox 1010؟

يُعدّ Irganox 1010 مضاد أكسدة أساسي (قاطع للسلسلة) من نوع الفينول المُعاق، يحمي القطعة النهائية طوال فترة استخدامها. أما Irgafos 168 فهو فوسفيت ثانوي يحمي المادة المنصهرة أثناء التصنيع عن طريق تحليل الهيدروبروكسيدات. استخدام الفينول وحده يُعرّض المادة المنصهرة لنقص الحماية أثناء عملية البثق، بينما استخدام الفوسفيت وحده يُعرّض القطعة للتلف أثناء الاستخدام. يُغطي مزيج من هذين النوعين، عادةً بنسبة 1:2، كلا الفترتين، ولذلك تحتوي معظم عبوات مضادات الأكسدة من البولي أوليفين على الفينول والفوسفيت.

تطبيقات البوليمر: PP، PE، ABS، PC وغيرها

ستجد مادة Irgafos 168 في جميع أنواع اللدائن الحرارية المُعالجة بالصهر تقريبًا، ولكن سبب إضافتها يختلف باختلاف نوع الراتنج. تُعدّ البولي أوليفينات أكبر سوق لها لأنها تتأكسد بسهولة عند درجات حرارة المعالجة، وهو استخدام موثق في براءات الاختراع المتعلقة بمضافات الفوسفيت في البولي أوليفينات.

ما هي أنواع البلاستيك التي يُستخدم فيها Irgafos 168؟

يُستخدم مُثبِّت إيرغافوس 168 بشكل رئيسي في البولي أوليفينات، والبولي بروبيلين، والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والبولي إيثيلين منخفض الكثافة الخطي (LLDPE)، بالإضافة إلى البولي كربونات، والبولي أميد، والأكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)، وأنواع أخرى من الستايرين، وإيثيلين فينيل أسيتات (EVA)، والبولي بيوتين، والمطاط الصناعي، والمواد اللاصقة، والشموع. كما يُستخدم أيضًا في طلاءات المساحيق واللفائف عالية الحرارة. وفي جميع الحالات، يُعد مُثبِّتًا في مرحلة المعالجة، لذا فهو يظهر في أي مكان تتم فيه معالجة البوليمر بالصهر، أو البثق، أو التشكيل، أو إعادة المعالجة أثناء إعادة التدوير.

الجرعة الموصى بها، والدرجات، وطريقة التعامل

لا توجد جرعة واحدة محددة. يعتمد المستوى الأمثل على نوع الراتنج، وعدد دورات التسخين التي يتعرض لها، وما إذا كان يحتوي على مضاد أكسدة أساسي. توفر نطاقات التطبيق الأربعة الموضحة أدناه نقاط بداية عملية؛ تأكد من ذلك من خلال تجارب المعالجة الخاصة بك.

مصفوفة الجرعات ذات المستويات الأربعة

[تحديث] مضاد الأكسدة إيرجانوكس 1010: الدليل الكاملبقلم جيسونكسو
4 كانون الثاني 2024

الدرجات والتعامل. يُشحن المنتج تجاريًا على شكل مسحوق عادي أو حبيبات منخفضة الغبار من نوع "FF"؛ حيث تُسهّل الحبيبات عملية التغذية وتقلل من الغبار المتطاير على خط الخلط. يُحفظ المنتج مغلقًا في عبوته الأصلية في درجة حرارة تتراوح بين 5 و40 درجة مئوية. ولأنه يقاوم التحلل المائي بشكل أفضل من معظم الفوسفيتات، فإنه يتحمل ظروف التخزين العادية، ولكن يجب تجنب تعريضه لفترات طويلة للحرارة والرطوبة. ويُعدّ الشكل الحاصل على براءة اختراع، الخالي من الغبار والمُحسّن التدفق، هو أصل الحبيبات التي تُفضّلها معظم المصانع.

الامتثال والسلامة فيما يتعلق بملامسة الأغذية

نظراً للاستخدام الواسع النطاق لمادة إيرغافوس 168 في تغليف المواد الغذائية، فقد خضعت المخاطر المرتبطة باستخدامها في ملامسة الأغذية لدراسة دقيقة. تقييم السلامة المحدثقامت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بمراجعة التعرض الغذائي والسمية الفموية لمادة إيرغافوس 168 (المشار إليها اختصاراً بـ I-168) ومُنتَج تحللها الرئيسي. شمل تقييم التعرض كلاً من I-168 ومُنتَجات تحللها، وتُؤكد استنتاجاته بشأن استخدام I-168 الأرقام الرئيسية التي تستشهد بها فرق الامتثال.

بما أن الجرعة اليومية المعتمدة (0.09 ملغم/كغم من وزن الجسم/يوم) أقل بكثير من الجرعة اليومية المقبولة (1 ملغم/كغم من وزن الجسم/يوم)، فقد خلصت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية إلى عدم وجود أي مخاوف تتعلق بالسلامة عند مستويات الاستخدام المصرح بها حاليًا. في الاتحاد الأوروبي، يظهر إيرغافوس 168 في قائمة الاتحاد الأوروبي للمواد المصرح باستخدامها في المواد البلاستيكية الملامسة للأغذية، وفقًا للائحة (الاتحاد الأوروبي) رقم 10/2011، حيث تتم مراجعة القائمة وتحديثها دوريًا حتى عامي 2025-2026. هذا التاريخ التنظيمي الطويل للمواد الملامسة للأغذية يعني أن معظم المشترين يمكنهم توثيق الامتثال بسرعة، ولكن يُنصح دائمًا بالتأكد من البيانات الحالية وأي حدود محددة لانتقال المادة في التطبيق.

"لا يوجد ما يدعو للقلق بشأن السلامة فيما يتعلق بمستويات الاستخدام المصرح بها حاليًا، ولا يبدو أن نواتج تحلل I-168 تشكل مصدر قلق بشأن السلامة فيما يتعلق بالسمية العصبية."

ماركلي وآخرون، مركز إدارة الغذاء والدواء لسلامة الأغذية والتغذية التطبيقية (2021)

هل مادة إيرغافوس 168 آمنة للاستخدام مع الطعام؟

نعم، ضمن مستويات الاستخدام المعتمدة. خلص تقييم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية إلى أن متوسط ​​الاستهلاك اليومي التراكمي المُقدَّر (0.09 ملغم/كغم من وزن الجسم/يوم) أقل بعشر مرات تقريبًا من الاستهلاك اليومي المقبول البالغ 1 ملغم/كغم من وزن الجسم/يوم، كما رفضت الإدارة المخاوف المتعلقة بالسمية العصبية لمادة تحلل الفوسفات. يُدرج إيرغافوس 168 أيضًا ضمن لائحة الاتحاد الأوروبي رقم 10/2011 الخاصة بمواد البلاستيك الملامسة للأغذية. بالنسبة للتطبيقات الخاضعة للتنظيم، يُرجى طلب وثائق ملامسة الأغذية وأي بيانات متعلقة بحدود الهجرة من المورِّد.

قيدٌ جديرٌ بالمعرفة: الهجرة

هناك نتيجة غير متوقعة تستحق التنويه، لأنها تُفاجئ المشترين الذين يفترضون أن المُثبِّت يبقى مُثبَّتًا في القطعة. تُظهر دراسات الهجرة التي خضعت لمراجعة الأقران أن مادة Irgafos 168 تهاجر بالفعل خارج البولي أوليفينات. لمعرفة المزيد أكثر من مادة إيرجانوكس 1010، ويزداد معدل إطلاقها مع ارتفاع درجات الحرارة. في الواقع، هذه المادة المضافة شائعة لدرجة أن المحللين يجدونها كملوث طبيعي في المختبرات، مما يعقد قياسات الترشيح.

كيفية الحصول على منتجات Irgafos 168 والتحقق منها

نظرًا لأن نفس الجزيء يُباع من قبل العديد من المنتجين بمستويات جودة متفاوتة للغاية، فإن شهادة التحليل، وليس العلامة التجارية، هي التي تُحدد ما تشتريه. استخدم هذه القائمة المرجعية عند طلب عرض سعر، ومرة ​​أخرى عند وصول المواد.

• ✔ تم تحديد نسبة النقاء (المعايرة) على أنها ≥99% في شهادة التحليل.
• ✔ محتوى الفوسفور قريب من القيمة النظرية البالغة 4.8%
• ✔ نطاق الانصهار بين 181-186 درجة مئوية
• ✔ تم تأكيد الدرجة، مسحوق مقابل حبيبات منخفضة الغبار (FF) - لتتناسب مع وحدة التغذية الخاصة بك
• ✔ CAS 31570-04-4 ومكافئة لـ Irganox 168 / Alkanox 240 مذكورة صراحةً
• ✔ وثائق ملامسة الطعام (FDA / EU 10/2011) وبيان خلو المنتج من المنتجات الحيوانية والإيثانول عند الاقتضاء

إذا كنت تقارن بين العروض، فاطلب من كل مورد نفس حقول شهادة التحليل وعينة صغيرة لتجربة المعالجة قبل الالتزام بكمية كبيرة. مصادر ويلت إيرغافوس 168 (مضاد للأكسدة 168) مع توفير وثائق عالية الجودة، ويمكن تقديم عرض أسعار مصاحب للمطابقة. ارجانوكس 1010 أو مزيج B215 المُجهز مسبقًا. للاطلاع على معلومات أساسية حول عائلة الإضافات الأوسع، راجع قسمنا دليل مضادات الأكسدة للبلاستيك.

اطلب عرض سعر وشهادة أصالة لـ Irgafos 168 →

نظرة عامة على العرض والتنظيم

هناك عاملان رئيسيان يؤثران حاليًا على قرارات التوريد لمشتري مادة إيرغافوس 168، وليس حجم السوق المعلن أيًا منهما. أولًا، تأكيد إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على أن المادة المضافة لا تثير أي مخاوف تتعلق بالسلامة عند المستويات المسموح بها في ملامسة الأغذية، يزيل علامة استفهام كانت تُعيق استخدامها في تغليف المواد الغذائية، ويمنح مُصنّعي المواد المركبة أساسًا أقوى لتحديدها. ثانيًا، يُؤدي إعادة التدوير إلى زيادة الطلب على مُثبّتات المعالجة: فكل دورة تسخين إضافية يتعرض لها البولي أوليفين المُعاد تدويره تستهلك المزيد من مضادات الأكسدة، لذا تحتاج تيارات إعادة المعالجة إلى المزيد من الفوسفيت، وليس العكس. بالنسبة لخط إنتاج يُركّب 30% من البولي بروبيلين المُعاد تدويره بمعدل 2 طن/ساعة، قد يعني ذلك زيادة نسبة إيرغافوس 168 من 0.10% إلى 0.18% للحفاظ على استقرار تدفق الذوبان، لأن المادة المُعاد تدويرها تصل مُستهلكة جزئيًا، مما يُشكّل خطرًا حقيقيًا على التكلفة والإمداد، ومشكلة نفاد المخزون في حال عجز أحد الموردين. ولهذا السبب تحديدًا، تُبقي شركة ويلت على موردَين مؤهلَين.

على صعيد العرض، ازدادت قدرة المنتجين الصينيين على إنتاج مضادات الأكسدة الفوسفيتية، ما يعني توفر كميات أكبر من مكافئات مضاد الأكسدة 168 عالية الجودة بأسعار تنافسية. وللعلم، تشير تقديرات السوق إلى أن حجم سوق مضادات الأكسدة الفوسفيتية المساعدة يبلغ بضعة مليارات من الدولارات، مع نمو سنوي متوسط، إلا أن هذه الأرقام تختلف باختلاف المصادر، ويجب اعتبارها مؤشراً عامياً فقط. والخلاصة العملية للمشترين: يجب التحقق من جودة شهادات التحليل من مصدرين أو ثلاثة مصادر حالياً، لتجنب تعطل مشاريع المحتوى المعاد تدويره والمشاريع الملامسة للأغذية بسبب نقص مورد واحد لاحقاً.

الأسئلة الشائعة