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【刷新】Irgafos 168:用途、優點和規格

伊加福斯 168 (CAS 31570-04-4) 是一種亞磷酸酯類二級抗氧化劑,也是一種加工穩定劑,可保護熔融塑膠在擠出、成型和回收過程中免受熱損傷。它以 Antioxidant 168 和 Alkanox 240 等名稱銷售,通常與 Irganox 1010 等一級酚類抗氧化劑配合使用,以防止聚烯烴泛黃和強度下降。本指南涵蓋其化學成分、作用機制、不同聚合物的用量、食品接觸合規性以及購買前如何驗證品質等內容。

Irgafos 168 快速規格

CAS號 31570-04-4
化學名稱 亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯
公式/MW C42H63O3P / 646.9 g/mol
類型 輔助抗氧化劑(亞磷酸鹽加工穩定劑)
外觀 白色自由流動粉末或顆粒狀(FF)
熔化範圍 181–186°C
密度(20℃) 1.03克/厘米3
典型劑量 聚烯烴中含量為0.05%~0.2%;高溫烘烤塗料中含量為0.5%~1%。
常用詞 抗氧化劑 168、Alkanox 240、Songnox 1680、Wellnox 168
FDA食品接觸用ADI 1毫克/公斤體重/天(20ppm)

什麼是 Irgafos 168?

什麼是 Irgafos 168?

在亞磷酸酯類穩定劑中,Irgafos® 168 是塑膠產業最常使用的輔助抗氧化劑。該產品由巴斯夫公司以 Irgafos 168 的品牌銷售,其化學名稱為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯,是一種三價磷化合物,巴斯夫將其描述為「水解穩定的亞磷酸酯加工穩定劑」。它的作用發生在熔融加工階段,而非成品階段,因此是一種輔助抗氧化劑,而非主要抗氧化劑。

它作為抗氧化劑(AO)已使用數十年,屬於以下類別: 次要 抗氧化劑:這類添加劑本身並不能阻止氧化,而是在混煉、擠出和成型等高溫加工步驟中保護聚合物和主要抗氧化劑。

你會發現同一種分子以多種名稱出售,這容易在購買階段造成混淆。 「Antioxidant 168」、「AO-168」、「Alkanox 240」和「Songnox 1680」都指的是CAS號31570-04-4。 「Irganox 168」是常見的拼字錯誤,巴斯夫公司對此亞磷酸酯的商品名為[此處原文缺失商品名]。 伊爾加福斯 168,而 Irganox 系列是該公司主要的酚類抗氧化劑。名稱錯誤並非筆誤,而是採購中真正的風險:如果買家訂購“Irganox 168”,期望收到的是亞磷酸酯類抗氧化劑,則可能收到酚類抗氧化劑,因為這兩個系列的功能相反,而且這種錯誤通常只有在生產線上熔體在 230°C 下變黃後才會顯現出來。 Wellt 的內部質檢部門會在報價前,根據 CAS 31570-04-4、≥99% 的含量以及 FDA 食品接觸狀態對每一份詢價進行交叉核對,無論客戶使用哪個商品名。如果您正在採購,請將所有這些視為同一種活性成分,並根據含量和等級而非品牌進行比較。 Wellt 供應的產品如下: Irgafos 168(抗氧化劑 168) 在其內 亞磷酸酯 的範圍。

化學成分及關鍵特性

化學成分及關鍵特性

以下資料來自巴斯夫技術資料表,並與PubChem資料庫和同行評審文獻進行了交叉核對;光譜鑑定(FTIR和31P-NMR)用於確認分析證書上的結構。這些數據是買家解讀分析證書(COA)或填寫材料規格表所需的資訊。

Irgafos 168(CAS 31570-04-4)物理化學性質,分子量 646.9 g/mol。
Property 價值
CAS號 31570-04-4
分子式 C42H63O3P
分子量 646.9克/摩爾
磷含量 約4.8%(理論值,每個分子一個磷原子)
外觀 白色、流動性好的粉末;可提供顆粒狀「FF」劑型。
熔化範圍 181–186°C
密度(20℃) 1.03克/厘米3
堆積密度(粉末) 480~570克/公升
水溶性(20℃) <0.1%(溶於二甲苯約20%)
主要特徵 水解穩定性好;低揮發性

資料來源:巴斯夫 Irgafos 168 技術資料表;PubChem CID 91601。

兩種特性解釋了為何這種亞磷酸鹽在市場上佔據主導地位。首先,它具有優異的抗水解性能:許多價格較低的亞磷酸鹽會與水分發生反應,在包裝袋或進料口分解,生成酸和凝膠。而 Irgafos 168 則能保持穩定,因此運輸和儲存都非常可靠。其次,它的揮發性低,因此在加工溫度下能保持在熔融狀態,而不會揮發。這些特性結合起來,正如巴斯夫所說,使其能夠在「低濃度下實現高性能」。

Irgafos 168 的作用機轉:二級抗氧化機制

Irgafos 168 的作用機轉:二級抗氧化機制

要了解 Irgafos 168 的作用機制,首先要了解其失效的原因。當聚合物在加工過程中受熱時,氧氣、剪切力和金屬催化劑殘留物會引發自氧化反應。此鍊式反應會產生 氫過氧化物 熔體內部存在過氧化氫(ROOH)。如果不加幹預,這些過氧化氫會分解成新的自由基,這些自由基會切割聚合物鏈(鏈斷裂)或連接聚合物鏈(交聯)——其結果是分子量降低、強度下降和泛黃。

在 230°C 下進行一次擠出後,未穩定的聚丙烯熔體流動速率通常會發生 20-50% 的變化,因為自氧化鏈會不斷切割分子,因此加工商將其視為真正的生產問題和保固風險,而不是外觀問題。

一種主要抗氧化劑,例如 Irganox 1010 它能清除自由基,但無法中和氫過氧化物本身。這是二級抗氧化劑的作用。 Irgafos 168 中的三價磷在加工過程中與氫過氧化物反應,將氫過氧化物轉化為無害的醇(ROH),同時亞磷酸酯本身被氧化成磷酸鹽,這一反應有助於減少聚合物的降解。它在聚合物內部發揮作用,防止加工過程中引起的降解,從而在自由基引發新的循環之前將其清除。當亞磷酸酯與酚類化合物結合使用時,亞磷酸酯有效地延長了初級抗氧化劑的效力,這也是為什麼兩者幾乎總是一起使用的原因。廢棄的亞磷酸酯也會留下一些明確特徵的降解產物,我們將在配套指南中介紹。

📐 工程筆記

從機制上看,此反應是磷的氧化態變化:P(III) → P(V)。一摩爾的伊加福斯168會以化學計量比分解氫過氧化物,因此其保護能力在加工過程中會被消耗。這就是為什麼亞磷酸鹽主要起到保護作用的原因。 熔融加工 窗戶採用酚醛樹脂,而酚醛樹脂則在使用過程中提供長期的隔熱保護。若要深入了解廢亞磷酸鹽的最終產物,請參閱我們的姊妹篇文章。 Irgafos 168 降解與遷移.

Irgafos 168 與 Irganox 1010:為什麼你需要兩者兼備(1:2 法則)

Irgafos 168 與 Irganox 1010:為什麼你需要兩者兼備(1:2 法則)

這是買家最常問的問題,也是大多數抗氧化劑配方設計的關鍵。 Irganox 1010 和 Irgafos 168 並非競爭對手,它們在不同的階段發揮不同的作用。將它們視為可以互換是典型的配方錯誤:如果只添加酚類物質,則在擠出過程中熔體將得不到保護;如果只添加亞磷酸酯類物質,則成品可能在使用初期就失效,因為兩者無法覆蓋對方的作用範圍。實際上,Wellt 將這兩種物質預先混合成 1:2 的 B215 包裝,因此,配料人員只需添加通常 0.15% 的總用量(見下表),即可覆蓋兩種物質的作用範圍,而無需稱量兩種粉末。

Irgafos 168 與 Irganox 1010:二級亞磷酸酯和一級酚類抗氧化劑發揮互補作用。
獨特之處 Irganox 1010(主要) Irgafos 168(次要)
化學類 受阻酚 亞磷酸鹽
它能做什麼 清除過氧自由基(鏈終止) 分解氫過氧化物
主防護窗 長期服役熱老化 熔融加工(擠出、成型)
對顏色的影響 防止長期泛黃 防止加工過程中變色
CAS號 6683-19-8 31570-04-4

1:2 法則。 作為預設的起始比例,該行業使用兩份亞磷酸酯與一份酚醛酯。這個比例正是現成混合物的配比。 Irganox B215 包含:一部分 Irganox 1010 將 Irgafos 168 分成兩份。如果您寧願使用預混顆粒而不是稱量兩種粉末,請購買混合物;如果您想為特定樹脂調整比例,請分別稱量。

常用的酚醛樹脂與亞磷酸酯混合比例(Irganox 1010 : Irgafos 168)。
混合 比例(1010 : 168) 典型用途
Irganox B225 1:1 均衡處理 + 長期
Irganox B215 1:2 加工難度高的聚烯烴(預設)
Irganox B900 / B921 1:4 高剪切力或循環流

Irgafos 168 和 Irganox 1010 有什麼不同?

Irganox 1010 是一種初級(鏈終止)受阻酚類抗氧化劑,可在成品零件的使用壽命內提供保護;Irgafos 168 是一種次級亞磷酸酯類抗氧化劑,可透過分解氫過氧化物在加工過程中保護熔體。僅使用酚類抗氧化劑會導致熔體在擠出過程中保護不足;僅使用亞磷酸酯類抗氧化劑會導致零件在使用過程中暴露在外。通常採用 1:2 的混合物,即可同時滿足這兩個需求,這也是為什麼幾乎所有聚烯烴抗氧化劑配方都包含酚類抗氧化劑和亞磷酸酯類抗氧化劑的原因。

依聚合物分類的應用:PP、PE、ABS、PC 等

依聚合物分類的應用:PP、PE、ABS、PC 等

幾乎所有熔融加工熱塑性塑膠中都含有 Irgafos 168,但添加原因因樹脂種類而異。聚烯烴是最大的市場,因為它們在加工溫度下容易氧化,這種用途已在文獻中記載。 聚烯烴中亞磷酸酯添加劑的專利文獻.

Irgafos 168 依聚合物類型和材料類別分類,並說明添加原因。
聚合物類型/材料類別 為何加入 Irgafos 168
聚丙烯(PP) 在最易氧化的聚烯烴加工過程中,保護分子量和顏色。
聚乙烯(HDPE、LLDPE) 薄膜和管道加工穩定性;與酚醛樹脂配合使用,可實現長期老化
ABS和苯乙烯類 多次加熱後仍可保持顏色
聚碳酸酯(PC) 在高溫熔融狀態下的加工穩定性與透明度
聚酰胺(PA) 與相容的酚醛樹脂一起使用的防熔保護
聚丁烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA) 混煉和製造過程中的熱氧化保護
彈性體、黏合劑和蠟 在熱熔混煉過程中穩定顏色和黏度
薄膜和纖維(雙向拉伸聚丙烯薄膜、膠帶、拉菲草) 在高剪切擠壓和拉伸過程中防止斷裂和粉塵產生。
粉末和卷材塗層(高溫烘烤) 防止瓦斯烤箱內餐具變色,尤其適用於白色和淺色調餐具。

Irgafos 168 用於哪些塑膠?

Irgafos 168 主要用於聚烯烴、聚丙烯、高密度聚乙烯 (HDPE) 和線性低密度聚乙烯 (LLDPE),以及聚碳酸酯、聚醯胺、ABS 和其他苯乙烯類聚合物、乙烯-乙烯酯共聚物 (EVA)、聚丁烯、彈性體、黏合劑和蠟。它也用於高溫烘烤粉末和捲材塗料。在所有應用中,它都是一種加工階段穩定劑,因此在聚合物的熔融加工、擠出、模塑或回收再加工過程中都會使用到它。

建議劑量、等級和處理方法

建議劑量、等級和處理方法

沒有固定的用量。適當的用量取決於樹脂的種類、經歷的熱循環次數、是否有主要抗氧化劑。以下四個應用範圍僅供參考;請依照您自己的加工試驗進行確認。

四級劑量矩陣

Irgafos 168 的劑量起始點依應用而定(經加工試驗確認)。
應用類型 伊加福斯 168 配對
通用PP/PE加工 0.05-0.10% Irganox 1010 劑量約為原劑量的一半 (1:2)
要求苛刻或回收的聚烯烴 0.10-0.20% 酚類;高剪切力時可考慮使用 1:4 的比例。
工程塑膠(PC、PA、ABS) 0.05-0.15% 相容的酚醛樹脂
高溫烘烤粉末/卷材塗料 0.5–1.0%(總固體) 可選酚類
💡 範例

1,000公斤的PP化合物,若添加0.10%的Irgafos 168,則需添加1.0公斤亞磷酸鹽。若遵循1:2的比例,則需添加0.05%的Irganox 1010-即0.5公斤,使酚醛樹脂與亞磷酸鹽的比例為1:2。當批次大小發生變化時,應以百分比而非公斤數進行調整。

等級和處理。 本產品在市面上以標準粉末或低粉塵顆粒狀「FF」級產品形式出貨;顆粒狀產品進料更清潔,並能減少混煉生產線上的粉塵。請將其密封在原包裝中,並儲存於5℃至40℃的溫度範圍內。由於其抗水解性能優於大多數亞磷酸鹽,因此能夠耐受正常的倉儲條件,但仍應避免長時間暴露於高溫高濕環境中。大多數工廠較青睞的顆粒級產品,正是源自於其專利的無粉塵、流動性較佳的特性。

食品接觸合規與安全

食品接觸合規與安全

由於 Irgafos 168 在食品包裝中應用廣泛,其與食品接觸的危害特性已被深入研究。 更新後的安全評估美國食品藥物管理局(FDA)審查了伊加福斯168(簡稱I-168)及其主要降解物的膳食暴露量和口服毒性。此次暴露評估涵蓋了I-168及其降解物,其關於I-168使用的結論為合規團隊引用的關鍵數據提供了依據。

FDA食品接觸評估-關鍵數據
  • 每日允許攝取量(ADI): 1毫克/公斤體重/天(20ppm)
  • 綜合累積每日攝取量估計值(CEDI): 0.09毫克/公斤體重/天 (對於體重 60 公斤的成年人來說,大約為 1.8 ppb)
  • 依據:大鼠兩年慢性毒性/致癌性研究得出的無觀察效應濃度 (NOEL) 為 2,000 ppm,安全係數為 100。
  • 降解產物碘-168酸鹽可能具有神經毒性: 不支持 (在母雞研究中未觀察到此現象;空間位阻阻斷了乙醯膽鹼酯酶的活性位點)

資料來源:FDA食品安全與應用營養中心;2023年經同儕審查。

由於CEDI(0.09 mg/kg 體重/天)遠低於ADI(1 mg/kg 體重/天),FDA認為在目前的授權使用水準下不存在安全隱患。在歐盟,Irgafos 168 已列入歐盟第10/2011號法規中關於塑膠食品接觸製品和材料的授權物質清單,該清單將定期審查和更新,直至2025-2026年。由於其在食品接觸領域的監管歷史悠久,大多數買家可以快速提供合規證明,但請務必確認其當前的登記資訊以及任何針對您特定應用的遷移限量。

“目前授權的使用水平不存在安全隱患,I-168 的降解產物似乎也不會造成神經毒性方面的安全隱患。”

Markley 等人,FDA 食品安全與應用營養中心 (2021)

Irgafos 168 可安全用於食品接觸嗎?

是的,在授權使用範圍內。 FDA的評估發現,累積估計每日攝取量(0.09毫克/公斤體重/天)約為可接受日攝取量1毫克/公斤體重/天的十分之一,並駁回了關於磷酸鹽降解劑神經毒性的擔憂。 Irgafos 168也列入歐盟法規10/2011中食品接觸塑膠材料的清單。對於受監管的應用,請向供應商索取食品接觸文件和任何遷移限量資料。

值得了解的限制:遷移

值得了解的限制:遷移

一項與直覺相反的發現值得注意,因為它會讓那些認為穩定劑會牢牢鎖在部件中的買家感到驚訝。經同行評審的遷移研究表明,Irgafos 168 實際上會從聚烯烴中遷移出來。 更多 與 Irganox 1010 相比,此添加劑的釋放量更大,且釋放速率隨溫度升高而增加。事實上,這種添加劑非常常見,以至於分析人員在實驗室中經常將其作為背景污染物檢測出來,這使得浸出測量變得複雜。

✔ 優勢
  • 與其他亞磷酸酯相比,具有優異的水解穩定性
  • 低揮發性,低劑量有效
  • 強力處理護色
  • 已獲得美國FDA和歐盟食品接觸認證
⚠️ 限制
  • 並非獨立存在,需要伯酚類化合物。
  • 高溫下比酚類物質遷移更多
  • 加工過程中會消耗保護能力。
  • 過量服用會增加移民和成本,而不是保護作用。

如何找到和驗證 Irgafos 168

如何找到和驗證 Irgafos 168

由於同一種分子產品在不同生產商處的品質水準差異很大,因此,真正能告訴你所購買產品品質的,是分析證書(COA),而不是品牌。在詢價時以及收到貨物後,請使用此清單進行核對。

  • COA(分析證書)上標示的含量(純度)≥99%。
  • 磷含量接近理論值約4.8%。
  • 熔點範圍為 181–186 °C
  • 等級已確認,粉狀與低粉塵顆粒狀(FF)—以配合您的餵食機
  • CAS 編號為 31570-04-4,並明確聲明其與 Irganox 168 / Alkanox 240 等效。
  • 食品接觸文件(FDA/歐盟10/2011)以及相關情況下的無動物成分和無乙醇聲明

如果您正在比較報價,請向每家供應商索取相同的COA字段,並在確定訂購數量之前要求提供少量樣品進行加工試驗。 Wellt資源 Irgafos 168(抗氧化劑 168) 提供高品質文檔,並可同時提供匹配報價 Irganox 1010 或使用預混的 B215 混合物。有關更廣泛的添加劑系列的背景信息,請參閱我們的 塑膠抗氧化劑指南.

索取 Irgafos 168 報價及分析證書 →

供應與監理展望

供應與監理展望

目前,影響 Irgafos 168 採購決策的因素主要有兩個,而且都不是市場規模這一關鍵因素。首先,FDA 重申該添加劑在授權的食品接觸濃度下不存在安全隱患,消除了先前阻礙其在食品包裝領域應用的疑慮,使混煉商更有底氣地指定使用該添加劑。其次,回收利用推動了對加工穩定劑的需求:回收聚烯烴每經歷一次額外的熱循環,就會消耗更多的抗氧化劑,因此再加工的物料需要更多的亞磷酸鹽,而不是更少。對於一條以每小時 2 噸的速度混煉 30% 回收聚丙烯的生產線來說,這意味著為了保持熔體流動穩定性,可能需要將 Irgafos 168 的用量從 0.10% 提高到 0.18%,因為回收物料到貨時已部分失效,這會帶來成本和供應方面的風險不足,如果單一供應商斷貨。正因如此,Wellt 公司始終保持兩個合格供應商的庫存。

在供應方面,中國生產商的亞磷酸酯類抗氧化劑產能有所成長,這意味著更多符合標準的抗氧化劑168替代品能夠以更具競爭力的價格供應市場。作為參考,市場追蹤數據顯示,亞磷酸酯類輔助抗氧化劑市場規模在數十億美元左右,年增長率為個位數中段,但這些數據因來源而異,僅供參考。對買家而言,實際建議是:現在就對兩到三個供應商的COA(分析證書)品質進行評估,以免日後因單一供應商的供應瓶頸而導致再生材料和食品接觸類項目受阻。

常見問題

Q:Irgafos 168 的 CAS 編號是多少?

看答案
Irgafos 168 的 CAS 編號為 31570-04-4。其化學名稱為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯,分子式為 C42H63O3P,分子量為 646.9 g/mol。此 CAS 編號也適用於以 Antioxidant 168、Alkanox 240 和 Songnox 1680 等名稱銷售的同類產品,因此您可以利用此編號來確認不同供應商提供的活性成分是否相同。

Q:Irgafos 168 的用途是什麼?

看答案
伊加福斯168在熔融加工塑膠中用作輔助抗氧化劑或加工穩定劑。它能分解擠出和成型過程中生成的氫過氧化物,防止鏈斷裂、分子量變化和變色。它最常用於聚烯烴類塑料,例如聚丙烯、高密度聚乙烯(HDPE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE),也用於聚碳酸酯、聚醯胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、黏合劑和高溫烘烤塗料中,幾乎總是與一種主要的酚類抗氧化劑一起使用。

Q:Irgafos 168 和 Irganox 168 是一樣的嗎?

看答案
它們指的是同一種化合物,但「Irganox 168」是一種常見的拼字錯誤。巴斯夫公司該亞磷酸酯的商品名為Irgafos 168,而Irganox系列是其一系列主要酚類抗氧化劑,例如Irganox 1010。這兩個名稱都指向CAS號31570-04-4,因此,如果產品數據表中寫著“Irganox 168”,幾乎可以肯定指的是Irgafos 168——可透過CAS號進行確認。

Q:Irgafos 168 的建議劑量是多少?

看答案
聚烯烴加工常用量為0.05%~0.2%,高溫烘焙塗料常用量為0.5%~1%,通常與主抗氧化劑搭配使用。具體用量需透過加工試驗確定。

Q:Irgafos 168 是否具有水解穩定性?

看答案
是的。水解穩定性是它優於價格較低的亞磷酸酯的主要優勢,因為亞磷酸酯容易與水分發生反應,在使用前就會分解。

Q:Irgafos 168 和 Irganox B215 有什麼不同?

看答案
Irgafos 168 是單一亞磷酸酯抗氧化劑。 Irganox B215 是由一份 Irganox 1010 和兩份 Irgafos 168 混合而成的預混產品,因此它在一個預混產品中即可提供初級和次級防護。

關於本指南

Wellt 為混料商和色母粒生產商提供 Irgafos 168、Irganox 1010 和 B215 混合物,因此本指南中的劑量、等級(粉末或顆粒狀)和 COA 檢查點均反映了買家實際提出的問題。性能數據來自巴斯夫技術數據表和 PubChem;食品接觸等級來自 FDA 評估。經南京 Wellt 化工技術團隊審核。

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