[ОБНОВИТЬ] Иргафос 168: Применение, преимущества и технические характеристики

Иргафос 168 (CAS 31570-04-4) — это фосфитный вторичный антиоксидант, стабилизатор, защищающий расплавленный пластик от термического повреждения во время экструзии, формования и переработки. Продается под торговыми названиями Antioxidant 168 и Alkanox 240. Он используется в сочетании с первичным фенольным антиоксидантом, таким как Irganox 1010, для предотвращения пожелтения и потери прочности полиолефинов. В данном руководстве рассматривается его химическая идентичность, принцип действия, дозировка в зависимости от полимера, соответствие требованиям для контакта с пищевыми продуктами и способы проверки качества перед покупкой.

Что такое Иргафос 168?

Среди фосфитных стабилизаторов Irgafos® 168 является наиболее часто используемым вторичным антиоксидантом в пластмассовой промышленности. Компания BASF продает его под торговой маркой Irgafos 168. Химическое название – трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, трехвалентное фосфорсодержащее соединение, которое производитель описывает как «гидролитически стабильный фосфитный стабилизатор для технологических процессов». Он действует в процессе обработки расплава, а не в готовом изделии, что и делает его вторичным, а не первичным антиоксидантом.

Используемый в качестве антиоксиданта на протяжении десятилетий, он относится к классу вторичный Антиоксиданты: добавки, которые сами по себе не предотвращают окисление, а защищают полимер и основной антиоксидант в процессе высокотемпературной обработки при компаундировании, экструзии и формовании.

Одно и то же вещество продается под несколькими названиями, что вызывает путаницу на этапе покупки. «Антиоксидант 168», «АО-168», «Алканокс 240» и «Сонгнокс 1680» — все они относятся к CAS 31570-04-4. Название «Ирганокс 168» часто пишется с ошибкой; торговое название этого фосфита от BASF — [название не указано]. Иргафос 168, в то время как семейство Ирганокс является основным фенольным антиоксидантом компании. Ошибка в названии — это реальный риск при закупке, а не опечатка: покупатель, заказывающий «Ирганокс 168», ожидая фосфит, может получить вместо него фенольный продукт, поскольку эти два семейства выполняют противоположные функции, и ошибка обычно выявляется только после того, как расплав пожелтеет на производственной линии при температуре 230 °C. Собственный отдел контроля качества Wellt проверяет каждый запрос по CAS 31570-04-4, показателю чистоты ≥99% и статусу FDA для контакта с пищевыми продуктами, прежде чем предлагать цену, независимо от того, какое торговое название использует клиент. Если вы занимаетесь закупкой, рассматривайте все эти продукты как одно и то же активное вещество и сравнивайте их по показателю чистоты и качеству, а не по бренду. Wellt поставляет его под названием Иргафос 168 (Антиоксидант 168) в его эфир фосфорной кислоты .

Химический состав и основные свойства

Приведенные ниже данные взяты из технического паспорта BASF и перепроверены по базе данных PubChem и рецензируемой литературе; спектральная идентификация (FTIR и 31P-NMR) подтверждает структуру, указанную в сертификате анализа. Это те данные, которые необходимы покупателю для прочтения сертификата анализа (COA) или заполнения спецификации материала.

Два свойства объясняют, почему этот конкретный фосфит доминирует на рынке. Во-первых, он устойчив к гидролизу: многие более дешевые фосфиты реагируют с влагой и разрушаются в мешке или загрузочном патрубке, образуя кислоты и гели. Иргафос 168 сохраняет свои свойства, поэтому его надежно транспортировать и хранить. Во-вторых, он обладает низкой летучестью, поэтому остается в расплаве при температурах обработки, а не испаряется. Вместе эти свойства позволяют ему обеспечивать, по словам BASF, «высокую производительность при низких концентрациях».

Как действует Иргафос 168: вторичный антиоксидантный механизм.

Чтобы понять, какое место занимает Irgafos 168, начнём с того, что идёт не так. При нагревании полимера в процессе обработки запускается автоокисление, инициированное кислородом, сдвигом и остатками металлического катализатора. Цепная реакция приводит к образованию гидропероксиды (ROOH) внутри расплава. Если их не трогать, эти гидропероксиды расщепляются на новые радикалы, которые разрывают полимерные цепи (разрыв цепи) или связывают их (сшивание) — в результате снижается молекулярная масса, теряется прочность и происходит пожелтение.

Изменение скорости потока расплава на 20–50% является обычным явлением для нестабилизированного полипропилена после однократной экструзии при 230 °C, поскольку цепь автоокисления продолжает расщеплять молекулы. Именно поэтому производители рассматривают это как реальную производственную проблему и риск, связанный с гарантийным обслуживанием, а не как косметический дефект.

Откройте для себя антиоксидант Essential Ultranox™ 626: ваше полное руководство на 2024 годАвтор Jasonxue
4 января 2024

Первичный антиоксидант, такой как Ирганокс 1010 Он нейтрализует радикалы. Но он не может нейтрализовать сами гидропероксиды. Это задача вторичного антиоксиданта. Трехвалентный фосфор в Иргафосе 168 реагирует в процессе обработки с гидропероксидами, превращая каждый из них в безвредный спирт (РОГ), в то время как сам фосфит окисляется до фосфата, реакция, которая помогает уменьшить деградацию полимера. Он работает внутри полимеров, предотвращая деградацию, вызванную технологическим процессом, и тем самым удаляет «топливо» до того, как оно сможет запустить новый радикальный цикл. При сочетании фосфита с фенолом фосфит фактически продлевает действие первичных антиоксидантов, поэтому их почти всегда используют вместе. Отработанный фосфит также оставляет после себя хорошо изученные продукты деградации, которые мы рассматриваем в сопроводительном руководстве.

Иргафос 168 против Ирганокса 1010: почему вам нужны оба (правило 1:2)

Это самый распространенный вопрос, который задают покупатели, и ответ на него определяет большинство рецептур антиоксидантов. Ирганокс 1010 и Иргафос 168 не являются конкурентами, они выполняют разные функции на разных этапах. Классическая ошибка при составлении рецептур — рассматривать их как взаимозаменяемые: если добавить только фенол, расплав останется незащищенным во время экструзии; если добавить только фосфит, готовая деталь может выйти из строя на ранних стадиях эксплуатации, поскольку ни один из компонентов не покрывает диапазон действия другого. На практике компания Wellt поставляет их вместе в виде предварительно смешанного порошка B215 в соотношении 1:2, поэтому производитель, дозирующий типичные 0.15% (согласно таблице дозировок ниже), обеспечивает покрытие обоих диапазонов без взвешивания двух порошков.

Правило 1:2. В качестве отправной точки в отрасли используется две части фосфита на одну часть фенола. Именно такое соотношение используется в готовой смеси. Ирганокс B215 содержит: одну часть Ирганокс 1010 к двум частям Irgafos 168. Если вы предпочитаете дозировать одну предварительно смешанную гранулу, а не взвешивать два порошка, купите смесь; если же вы хотите подобрать соотношение для конкретной смолы, дозируйте их по отдельности.

В чём разница между Irgafos 168 и Irganox 1010?

Ирганокс 1010 — это первичный (разрывающий цепь) стерически затрудненный фенольный антиоксидант, защищающий готовую деталь на протяжении всего срока ее службы; Иргафос 168 — это вторичный фосфит, защищающий расплав в процессе обработки путем разложения гидропероксидов. Использование только фенола оставляет расплав недостаточно защищенным во время экструзии; использование только фосфита оставляет деталь незащищенной в процессе эксплуатации. Комбинация, обычно смесь 1:2, охватывает оба диапазона, поэтому почти каждый пакет антиоксидантов для полиолефинов содержит фенол и фосфит.

Области применения полимеров: ПП, ПЭ, АБС, ПК и другие.

Иргафос 168 содержится практически во всех термопластах, получаемых методом экструзии, но причина его добавления меняется в зависимости от типа смолы. Полиолефины составляют крупнейший рынок, поскольку они легко окисляются при температурах обработки, что задокументировано в литературе. Патентная литература по фосфитным добавкам в полиолефинах.

В каких видах пластмасс используется Irgafos 168?

Иргафос 168 используется в основном в полиолефинах, полипропилене, ПЭВП и ЛПНП, а также в поликарбонате, полиамиде, АБС-пластике и других стирольных полимерах, ЭВА, полибутене, эластомерах, клеях и восках. Он также используется в порошковых и рулонных покрытиях, подвергающихся высокотемпературной сушке. Во всех случаях это стабилизатор на стадии обработки, поэтому он появляется везде, где полимер подвергается обработке в расплаве, экструзии, формованию или переработке в процессе вторичной переработки.

Рекомендуемая дозировка, сорта и правила обращения.

Единой дозировки не существует. Необходимый уровень зависит от смолы, количества циклов нагрева и наличия основного антиоксиданта. Четыре диапазона применения, указанные ниже, дают практические отправные точки; подтвердите это в ходе собственных технологических испытаний.

Четырехступенчатая матрица дозировки

[ОБНОВЛЕНИЕ] Антиоксидант Ирганокс 1010: Полное руководствоАвтор Jasonxue
4 января 2024

Классификация и обращение. В коммерческих целях продукт поставляется в виде стандартного порошка или в виде гранулированного низкопыльного состава «FF»; гранулированная форма обеспечивает более чистую подачу и снижает количество пыли в воздухе на линии компаундирования. Хранить в герметичной оригинальной упаковке при температуре от 5 °C до 40 °C. Поскольку он лучше противостоит гидролизу, чем большинство фосфитов, он выдерживает обычные складские условия, но следует избегать длительного воздействия тепла и влажности. Запатентованная беспыльная форма с улучшенной текучестью является основой гранулированного состава, который предпочитает большинство предприятий.

Соответствие требованиям и безопасность при контакте с пищевыми продуктами

Поскольку иргафос 168 широко используется в пищевой упаковке, профиль опасности, связанный с его применением при контакте с пищевыми продуктами, был тщательно изучен. обновленная оценка безопасностиУправление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) провело оценку воздействия на организм человека при употреблении в пищу и пероральной токсичности иргафоса 168 (обозначаемого как I-168) и его основного продукта распада. Оценка воздействия включала как I-168, так и продукты его распада, и выводы FDA относительно использования I-168 подтверждают основные показатели, на которые ссылаются группы по контролю качества.

Поскольку CEDI (0.09 мг/кг массы тела/день) значительно ниже ADI (1 мг/кг массы тела/день), FDA пришло к выводу об отсутствии угроз безопасности при текущих разрешенных уровнях использования. В Европейском Союзе Иргафос 168 включен в список веществ, разрешенных для использования в пластиковых изделиях и материалах, контактирующих с пищевыми продуктами, согласно Регламенту (ЕС) № 10/2011, при этом список периодически пересматривается и обновляется до 2025–2026 годов. Длительная история регулирования в отношении материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, означает, что большинство покупателей могут быстро подтвердить соответствие требованиям, но всегда следует уточнять текущее положение и любые конкретные пределы миграции для вашего применения.

«Нет никаких угроз безопасности при текущих разрешенных уровнях его использования, и продукты разложения I-168, по-видимому, не представляют опасности с точки зрения нейротоксичности».

Маркли и др., Центр FDA по безопасности пищевых продуктов и прикладному питанию (2021)

Безопасен ли Иргафос 168 для контакта с пищевыми продуктами?

Да, в пределах разрешенных уровней использования. Оценка FDA показала, что суммарное расчетное суточное потребление (0.09 мг/кг массы тела/день) примерно в десять раз ниже допустимой суточной нормы в 1 мг/кг массы тела/день, и отклонила опасения по поводу нейротоксичности, связанные с продуктом разложения фосфатов. Иргафос 168 также включен в список веществ, подпадающих под действие Регламента ЕС 10/2011 для пластиковых материалов, контактирующих с пищевыми продуктами. Для регулируемых применений запросите у поставщика документацию по контакту с пищевыми продуктами и данные о предельно допустимых концентрациях.

Ограничение, о котором стоит знать: миграция

Стоит обратить внимание на один парадоксальный вывод, поскольку он удивляет покупателей, которые предполагают, что стабилизатор остается зафиксированным в детали. Исследования миграции, опубликованные в рецензируемых журналах, показывают, что Irgafos 168 фактически мигрирует из полиолефинов. больше В отличие от Irganox 1010, скорость высвобождения увеличивается при более высоких температурах. Фактически, эта добавка настолько распространена, что аналитики обнаруживают ее в лабораториях в качестве фонового загрязнителя, что усложняет измерения выщелачивания.

Как найти и проверить подлинность Irgafos 168

Поскольку одна и та же молекула продается многими производителями с очень разным уровнем качества, сертификат анализа (COA), а не торговая марка, показывает, что вы покупаете. Используйте этот контрольный список при запросе ценового предложения и еще раз после получения материала.

• ✔ Чистота (содержание примесей) указана как ≥99% в сертификате анализа.
• ✔ Содержание фосфора близко к теоретическому значению ~4.8%.
• ✔ Диапазон плавления: 181–186 °C
• ✔ Подтвержденный сорт, порошок или гранулированный порошок с низким содержанием пыли (FF) — для соответствия вашему подающему устройству.
• ✔ CAS 31570-04-4 и эквивалентность Irganox 168 / Alkanox 240 указаны явно.
• ✔ Документация по материалам, контактирующим с пищевыми продуктами (FDA / EU 10/2011), и, при необходимости, заявление об отсутствии компонентов животного происхождения и этанола.

При сравнении предложений запросите у каждого поставщика одинаковые поля в сертификате анализа и небольшой образец для пробной обработки, прежде чем заключать договор на поставку больших объемов. Источники Wellt Иргафос 168 (Антиоксидант 168) с качественной документацией и возможностью предложить цену, соответствующую вашим требованиям. Ирганокс 1010 или готовую смесь B215. Для получения дополнительной информации о других добавках см. наш раздел «Информация о семействе добавок». руководство по антиоксидантам для пластика.

Запросите ценовое предложение и сертификат анализа для Irgafos 168 →

Перспективы поставок и регулирования

В настоящее время на решения покупателей Irgafos 168 влияют две силы, и ни одна из них не связана с главным показателем размера рынка. Во-первых, подтверждение FDA того, что добавка не представляет угрозы безопасности при разрешенных уровнях контакта с пищевыми продуктами, снимает вопросительный знак, который когда-то замедлял ее внедрение в пищевую упаковку, и дает производителям компаундов более веские основания для ее использования. Во-вторых, переработка стимулирует спрос на стабилизаторы для переработки: каждый дополнительный цикл нагрева переработанного полиолефина потребляет больше антиоксиданта, поэтому переработанным потокам требуется больше фосфита, а не меньше. Для производственной линии, компаундирующей 30% переработанного полипропилена со скоростью 2 тонны/час, это может означать увеличение содержания Irgafos 168 с 0.10% до 0.18% только для поддержания стабильности текучести расплава, поскольку переработанный материал поступает частично отработанным, что представляет собой реальный риск с точки зрения затрат и поставок, а также проблему дефицита, если единственный поставщик окажется недостаточным. Компания Wellt держит на складе двух квалифицированных поставщиков именно по этой причине.

Что касается предложения, то у китайских производителей выросли производственные мощности по выпуску фосфитных антиоксидантов, а это значит, что больше квалифицированных аналогов антиоксиданта 168 доступно по конкурентоспособным ценам. Для справки, аналитики рынка оценивают сегмент вспомогательных антиоксидантов на основе фосфитов в несколько миллиардов долларов с ежегодным ростом в несколько процентов, но эти цифры варьируются в зависимости от источника и должны рассматриваться только как ориентировочная информация. Практический вывод для покупателей: сейчас необходимо проверять качество по сертификатам анализа (COA) у двух или трех поставщиков, чтобы в дальнейшем проекты по использованию переработанных материалов и материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, не сталкивались с проблемой узкого места со стороны одного поставщика.

Часто задаваемые вопросы