[تحديث] إيرغافوس 168: الاستخدامات والفوائد والمواصفات

إيرغافوس 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 إيرغانوكس 1010 لمنع اصفرار البولي أوليفينات 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.

يستخدم كمضاد للأكسدة منذ عقود، وينتمي إلى فئة مضادات الأكسدة الثانوية : وهي إضافات لا توقف الأكسدة من تلقاء نفسها ولكنها تحمي البوليمر ومضاد الأكسدة الأساسي أثناء خطوات المعالجة الحرارية العالية للتركيب والبثق والتشكيل.

ستجد نفس الجزيء يُباع تحت عدة أسماء، مما يُسبب ارتباكًا عند الشراء. فأسماء "مضاد الأكسدة 168" و"AO-168" و"ألكانوكس 240" و"سونغنوكس 1680" جميعها تُشير إلى الرقم CAS 31570-04-4. أما اسم "إيرغانوكس 168" فهو خطأ إملائي شائع، والاسم التجاري لهذا الفوسفيت لدى شركة BASF هو إيرغافوس 168، بينما تُعد عائلة إيرغانوكس مضادات الأكسدة الفينولية الرئيسية للشركة. إن الخطأ في هذا الاسم يُشكل خطرًا حقيقيًا على عملية التوريد، وليس مجرد خطأ مطبعي: فقد يستلم المشتري الذي يطلب "إيرغانوكس 168" متوقعًا فوسفيتًا، فينوليًا بدلًا منه، لأن العائلتين تؤديان وظائف مُعاكسة، وعادةً ما يظهر هذا الخطأ بعد أن يصفر لون المادة المنصهرة على خط الإنتاج عند درجة حرارة 230 درجة مئوية. يقوم قسم مراقبة الجودة الداخلي في شركة Wellt بمراجعة كل استفسار بدقة وفقًا لرقم CAS 31570-04-4، ونسبة نقاء ≥99%، وحالة المنتج المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) فيما يتعلق بملامسة الأغذية، وذلك قبل تقديم أي عرض سعر، بغض النظر عن الاسم التجاري الذي يستخدمه العميل. عند البحث عن مصادر، تعامل مع جميع هذه المنتجات على أنها نفس المادة الفعالة، وقارنها بناءً على نسبة النقاء والدرجة وليس العلامة التجارية. توفر Wellt هذا المنتج تحت اسم Irgafos 168 (مضاد الأكسدة 168) ضمن مجموعة إسترات الفوسفيت الخاصة بها.

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 دور إيرغافوس 168، 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 المادة المنصهرة. إذا تُركت هذه البيروكسيدات دون معالجة، فإنها تنقسم إلى جذور حرة جديدة تقطع سلاسل البوليمر (انقطاع السلسلة) أو تربطها (التشابك) - مما يؤدي إلى انخفاض الوزن الجزيئي، وفقدان القوة، واصفرار البوليمر.

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

يقوم مضاد الأكسدة الأساسي، مثل إيرغانوكس 1010، بإزالة الجذور الحرة. لكنه لا يستطيع معادلة الهيدروبروكسيدات نفسها، فهذه مهمة مضاد الأكسدة الثانوي. يتفاعل الفوسفور ثلاثي التكافؤ الموجود 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 الأساسية، ولهذا السبب يُستخدمان معًا دائمًا تقريبًا. كما يُخلف الفوسفيت المُستنفد أنواعًا مُحددة جيدًا من نواتج التحلل، والتي نتناولها في دليل مُصاحب.

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 بداية افتراضية، تستخدم الصناعة جزأين من الفوسفيت لكل جزء واحد من الفينول. هذه النسبة هي بالضبط ما يحتويه مزيج Irganox B215 الجاهز : جزء واحد من Irganox 1010 إلى جزأين من Irgafos 168. إذا كنت تفضل إضافة حبة واحدة ممزوجة مسبقًا بدلًا من وزن مسحوقين، فاشترِ المزيج؛ أما إذا كنت ترغب في ضبط النسبة لنوع معين من الراتنج، فقم بإضافة كل منهما على حدة.

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 السوق الأكبر نظرًا لتأكسدها السريع 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 وطرق المعالجة. يُشحن المنتج تجاريًا على شكل مسحوق عادي أو حبيبات منخفضة الغبار من الدرجة "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. نظرًا لمقاومته العالية للتحلل المائي مقارنةً بمعظم الفوسفيتات، فإنه يتحمل ظروف التخزين العادية، ولكن يُنصح بتجنب تعريضه لفترات طويلة للحرارة والرطوبة. تُعدّ الحبيبات التي تُفضلها معظم المصانع تركيبة حاصلة على براءة اختراع، خالية من الغبار، وذات انسيابية محسّنة.

الامتثال والسلامة فيما يتعلق بملامسة الأغذية

نظراً للاستخدام الواسع النطاق لمادة إيرغافوس 168 في تغليف المواد الغذائية، فقد خضعت مخاطر استخدامها في ملامسة الأغذية لدراسة دقيقة. وفي تقييمها المُحدّث للسلامة ، راجعت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية التعرض الغذائي والسمية الفموية لمادة إيرغافوس 168 (المشار إليها اختصاراً بـ I-168) ومُنتج تحللها الرئيسي. وشمل تقييم التعرض كلاً من I-168 ومُنتجات تحللها، وتُؤكد استنتاجاته بشأن استخدام I-168 الأرقام الرئيسية التي تُشير إليها 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 محصورًا في القطعة. تُظهر دراسات الهجرة المُحكَّمة أن مادة Irgafos 168 تهاجر من البولي أوليفينات أكثر من مادة Irganox 1010، ويزداد معدل إطلاقها مع ارتفاع درجات الحرارة. في الواقع، تُعد هذه المادة المضافة شائعة لدرجة أن المحللين يجدونها كملوث طبيعي في المختبرات، مما يُعقِّد 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

عند مقارنة العروض، اطلب من كل مورد نفس بيانات شهادة التحليل وعينة صغيرة لتجربة المعالجة قبل الالتزام بالكمية المطلوبة. توفر شركة Wellt مادة Irgafos 168 (مضاد الأكسدة 168) مع وثائق جودة، ويمكنها تقديم عرض سعر يشمل Irganox 1010 المطابق أو مزيج B215 المُجهز مسبقًا. للاطلاع على معلومات أساسية حول عائلة الإضافات الأوسع، راجع دليلنا لمضادات الأكسدة البلاستيكية.

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