Pasaulio pramonės šakoms sparčiau pereinant prie aplinkai nekenksmingų medžiagų, biologinių{0}}plastifikatorių svarba šiuolaikinėje polimerų gamyboje tampa vis svarbesnė. Tarp visų atsinaujinančių plastifikatorių, epoksiduotas sojų aliejus (ESO) tapo vienu iš plačiausiai naudojamų ir komerciškai sėkmingų sprendimų PVC perdirbimui, lankstiems polimerams, dangoms ir biologiškai skaidomoms medžiagoms.
Turėdamas pranašumų, įskaitant mažą toksiškumą, puikų terminį stabilumą, mažą nepastovumą, didelį atsparumą ekstrahavimui ir atsinaujinančius žaliavų šaltinius, ESO tapo pagrindine alternatyva tradiciniams ftalatų plastifikatoriams pasaulio rinkose.
Šiandien epoksiduotas sojų aliejus plačiai naudojamas PVC gaminiuose, maisto pakavimo medžiagose, vielos ir kabelių junginiuose, medicinos produktuose, dangose, sintetinėje kaučiukėje, žemės ūkio plėvelėse, poliuretano sistemose ir biologiškai skaidomuose plastikuose, tokiuose kaip TPS/PLA kompozitai.
Kas yra epoksiduotas sojų aliejus (ESO)?
Epoksiduotas sojų aliejus, paprastai sutrumpintas kaip ESO arba ESBO, yra biologinis -plastifikatorius, gaunamas epoksiduojant sojų aliejų.
Sojų aliejus yra atsinaujinantis augalinis aliejus, daugiausia sudarytas iš nesočiųjų riebalų rūgščių, įskaitant:
Linolo rūgštis: 51–57 %
Oleino rūgštis: 32–36 %
Stearino rūgštis: 4,4–4,6 %
Palmitino rūgštis: 2,4–2,8 %
Dvigubos jungtys sojos pupelių aliejaus molekulėse epoksidacijos metu chemiškai paverčiamos epoksidinėmis grupėmis, todėl žymiai pagerėja terminis stabilumas, atsparumas oksidacijai ir suderinamumas su PVC sistemomis.
Kadangi sojų aliejaus ištekliai yra gausūs ir atsinaujinantys, ESO tapo vienu iš svarbiausių biologinių{0}}priedų pasaulinėje plastifikatorių pramonėje.
Spartus biologinių{0}}plastifikatorių augimas
Remiantis pramonės statistika, epoksidiniai plastifikatoriai sudarė maždaug 8,4 % Kinijos plastifikatorių suvartojimo 2020 m., todėl jie yra antra pagal dydį kategorija tarp ne-ftalatinių plastifikatorių.
Pasaulyje ir toliau stiprėjant aplinkosaugos reguliavimui, mažo{0}}toksiškumo ir atsinaujinančių priedų paklausa sparčiai auga.
Palyginti su įprastais naftos chemijos plastifikatoriais, ESO turi keletą pagrindinių privalumų:
Atsinaujinančių žaliavų šaltinis
Mažas toksiškumas
Puikus šilumos ir šviesos stabilumas
Mažas nepastovumas
Sumažėjusi migracija
Stiprus ištraukimo atsparumas
Pagerintas aplinkos profilis
Europoje ir Šiaurės Amerikoje ESO jau tapo vienu iš plačiausiai naudojamų bio{0}}plastifikatorių lanksčiam PVC naudojimui.
Kodėl pramonė tolsta nuo ftalatų plastifikatorių
Dėl puikaus suderinamumo ir apdorojimo našumo tradiciniai ftalato plastifikatoriai jau seniai buvo plačiausiai naudojami ir ekonomiškiausi{0}}PVC plastifikatoriai.
Tačiau susirūpinimas dėl ftalatų saugumo per pastaruosius kelis dešimtmečius labai išaugo.
Devintajame dešimtmetyje atlikti tyrimai parodė, kad kai kurie ftalatų plastifikatoriai gali kelti pavojų sveikatai ilgalaikio poveikio sąlygomis. Dėl to vyriausybės visame pasaulyje įvedė vis griežtesnius reglamentus, apimančius:
Maisto{0}}kontaktinės medžiagos
Vaikiški žaislai
Medicinos gaminiai
Vartojimo prekės
Vidaus apdailos medžiagos
Tokie reglamentai, kaip REACH, RoHS, CPSIA ir FDA{0}}susiję standartai, paspartino saugesnių ir aplinkai nekenksmingų alternatyvų priėmimą.
ESO, kaip mažo-toksiškumo epoksidinis plastifikatorius, tapo vienu iš pageidaujamų jautrių PVC pakaitalų.
Keliose tarptautinėse rinkose epoksiduotą sojų aliejų leidžiama naudoti{0}}su maistu besiliečiančiose plastikinėse medžiagose, taip toliau didinant jo komercinę vertę aplinkosaugos reguliuojamose pramonės šakose.
ESO toksikologiniai ir aplinkosauginiai pranašumai
Viena iš svarbiausių ESO populiarumo priežasčių – puikus toksikologinis profilis.
Ilgalaikiai lėtinio toksiškumo tyrimai su epoksiduotu sojų aliejumi parodė, kad net po ilgų laboratorinių gyvūnų šėrimo laikotarpių reikšmingo žalingo poveikio kraujo sistemoms ar audinių histopatologijai nepastebėta.
Palyginti su tradiciniais ftalatų plastifikatoriais, ESO siūlo:
Mažesnis toksiškumas
Geresnis aplinkos saugumas
Pagerintas biologinis skaidumas
Sumažėjusi migracijos rizika
Geresnis tvarumo našumas
Dėl šių savybių ESO ypač tinka:
Maisto pakavimas
Medicininis PVC
Žemės ūkio filmai
Vartojimo prekės
Aplinkai jautrios programos
Epoksiduoto sojų aliejaus gamybos technologijos
Dabartiniai pramoniniai ESO gamybos metodai daugiausia apima:
Tirpiklių{0}}pagrįsti procesai
Procesai be tirpiklių{0}}
Tradicinė tirpiklių{0}}pagrįsta gamyba
Ankstesnėse ESO gamybos technologijose buvo naudojami aromatiniai tirpikliai, tokie kaip benzenas ir panašūs junginiai.
Tačiau šie procesai turi keletą trūkumų:
Aplinkos tarša
Ilgas gamybos srautas
Dideli įrangos reikalavimai
Didelis atliekų susidarymas
Žemesnė gaminio kokybė
Dėl didėjančio aplinkos spaudimo tirpikliais{0}}pagrįsti gamybos metodai palaipsniui buvo panaikinti.
Šiuolaikinė Solvent{0}}nemokama ESO gamyba
Šiandien daugumoje pramoninių ESO gamybų naudojami epoksidavimo procesai be -tirpių.
Taikant šį metodą:
Organinės rūgštys, tokios kaip skruzdžių rūgštis arba acto rūgštis, reaguoja su vandenilio peroksidu.
Organinės perrūgštys susidaro in situ.
Perrūgštis reaguoja su sojų pupelių aliejuje esančiomis nesočiosiomis jungtimis.
Epoksidinės grupės susidaro alyvos molekulėse.
Šis procesas turi keletą privalumų:
Didesnė epoksidinė vertė
Geresnis selektyvumas
Pagerintas konversijos efektyvumas
Supaprastintas gamybos procesas
Aukštos-kokybės ESO produktai, pagaminti naudojant šiuolaikines technologijas, gali pasiekti epoksidinės dervos vertę, viršijančią 6,0 %.
Aplinkos iššūkiai ir žaliosios chemijos plėtra
Nors procesai be tirpiklių{0} yra ekologiškesni nei tradiciniai tirpikliais{1}}pagrįsti metodai, įprastinė rūgštimi-katalizuojama epoksidacija vis dar kelia keletą pramonės iššūkių:
Rūgščių nuotekų susidarymas
Įrangos korozija
Aplinkos tarša
Kompleksinis atliekų apdorojimas
Kadangi žaliosios chemijos principai tampa vis svarbesni, pasaulinės mokslinių tyrimų pastangos dabar sutelktos į:
Epoksidavimo sistemos be karboksirūgšties{0}}
Naujos katalizinės technologijos
Švaresnės reakcijos sistemos
Mažesni{0}}energijos gamybos metodai
Tvarus katalizatoriaus vystymas
Tikimasi, kad šios naujovės dar labiau pagerins ESO gamybos aplinkosauginį ir komercinį konkurencingumą.
Pagrindiniai epoksiduoto sojų aliejaus naudojimo būdai
1. Biologinis -PVC plastifikatorius
ESO yra vienas iš pirmųjų ir sėkmingiausių bio{0}}epoksidinių plastifikatorių, sukurtų visame pasaulyje.
Jis plačiai naudojamas:
PVC plėvelės
Lankstūs lakštai
Vielos ir kabelių junginiai
Dirbtinė oda
Žemės ūkio filmai
PVC vamzdžiai
Grindų medžiagos
Plataus vartojimo plastiko gaminiai
Palyginti su tradiciniais plastifikatoriais, ESO pagerina:
Apdorojimo stabilumas
Atsparumas senėjimui
Atsparumas sulankstymui
Atsparumas oro sąlygoms
Produkto gyvavimo laikas
Žemės ūkio plėvelėse ESO žymiai pagerina atsparumą oro sąlygoms lauke ir pailgina tarnavimo laiką.
2. PVC šilumos stabilizatorius
ESO veikia ne tik kaip plastifikatorius, bet ir kaip veiksmingas PVC šilumos stabilizatorius.
ESO esančios epoksidinės grupės gali sugerti vandenilio chloridą (HCl), išsiskiriantį PVC skaidymosi metu, o tai padeda:
Slopinti dehidrochlorinimą
Lėtas PVC skaidymas
Užfiksuokite laisvuosius radikalus
Pagerinti atsparumą karščiui
Pagerinkite šviesos stabilumą
Šis mechanizmas žymiai prailgina PVC gaminių tarnavimo laiką.
ESO dažniausiai naudojamas kartu su metalo druskų stabilizatoriais, sukuriant sinergetinį stabilizavimo efektą PVC kompozicijose.
Programos apima:
Žemės ūkio filmai
Lauko PVC vamzdžiai
Elektros kabelio izoliacija
Lankstūs PVC junginiai
3. Priedas poliuretanui ir specialioms medžiagoms
ESO vis dažniau naudojamas pažangiose polimerinėse sistemose ir specialiose pramoninėse medžiagose.
Programos apima:
Poliuretano putos
Automobilių interjero detalės
Buferiai
Prietaisų skydelio sistemos
Baldų medžiagos
Klijai
Jūrų denio medžiagos
Elastomerai
ESO{0}}pagrįsti poliuretano tinklai užtikrina puikų lankstumą, ilgaamžiškumą ir ekologiškumą.
4. ESO TPS/PLA biologiškai skaidžiose medžiagose
Vienas iš perspektyviausių ESO pritaikymų yra biologiškai skaidžių polimerų modifikavimas.
PLA (polilaktinės rūgšties) maišymas su TPS (termoplastiniu krakmolu) yra įprastas būdas gaminti biologiškai skaidžias medžiagas. Tačiau TPS/PLA sistemos dažnai kenčia dėl prasto tvirtumo ir riboto apdirbamumo.
ESO žymiai pagerina bendrą TPS/PLA kompozitų veikimą.
Patobulintas suderinamumas
Tyrimai rodo, kad ESO pridėjimas pagerina termoplastinio krakmolo ir PLA sąsają.
Esant optimizuotam ESO turinio lygiui:
Mažėja krakmolo dalelių agregacija
Sudėtinės konstrukcijos tampa vienodesnės
Sumažėja trapumas
Mechaninės savybės pagerėja
ESO turinys maždaug 8 per valandą dažnai užtikrina geriausią suderinamumo našumą.
Pagerintas biologinis skaidumas
ESO taip pat pagerina biologinio skaidymosi efektyvumą.
Didėjant ESO turiniui:
Kompozito likutinė masė mažėja greičiau
Mikrobų skaidymas tampa lengvesnis
Padidėja sąsajos paviršiaus plotas
Pagerėja kompostavimo našumas
Kai kuriuose tyrimuose TPS/PLA kompozitai, kurių sudėtyje yra 10 phr ESO, visiškai suskaidė per 210 dienų.
Patobulintas mechaninis veikimas
ESO pagerina daugybę fizinių biologiškai skaidžių kompozitų savybių, įskaitant:
Tempimo stiprumas
Šiluminė varža
Atsparumas vandeniui
Lankstumas
Tyrimai rodo, kad optimalus ESO lygis maždaug 4–6 phr užtikrina geriausią atsparumo karščiui, atsparumo vandeniui ir alyvos atsparumo pusiausvyrą.
Kodėl pirkėjai iš užsienio renkasi JIAAO ENPROTECH ESO sprendimams
Kadangi tvarių plastifikatorių paklausa ir toliau auga visame pasaulyje, tarptautiniai pirkėjai vis dažniau ieško tiekėjų, turinčių stiprias technines galimybes, stabilią gamybos kokybę ir patirtį aplinkai nekenksmingų priedų srityje.
JIAAO ENPROTECH yra profesionalus gamintojas, kurio specializacija yra ekologiški plastifikatoriai, epoksidiniai priedai ir biologiniai -cheminiai sprendimai pasaulinei polimerų pramonei.
Įmonė turi didelę patirtį kuriant ir gaminant epoksiduotą sojų aliejų ir kitus aplinkai nekenksmingus PVC priedus, naudojamus lanksčiame PVC, maisto pakuotėse, vielos ir kabelių junginiuose, dangose, biologiškai skaidžiose medžiagose ir pramoniniuose polimeruose.
Kodėl pasauliniai klientai dirba su JIAAO ENPROTECH
Didelė biologinių-plastifikatorių technologijos patirtis
Stabili ESO kokybė ir didelės epoksidinės vertės
Pažangūs aplinką tausojantys gamybos procesai
Profesionalus eksporto ir logistikos palaikymas
Techninė pagalba PVC ir biologiškai skaidžių medžiagų formulėms
Patikimas tiekimas tarptautinėms rinkoms
JIAAO ENPROTECH yra įsipareigojusi padėti užsienio gamintojams pereiti prie saugesnių, mažo{0}}toksiškumo ir tvarių plastifikatorių sistemų, išlaikant puikų apdorojimo našumą ir ekonomiškumą.
Pirkėjams, ieškantiems patikimo ilgalaikio-aukštos-kokybės epoksiduoto sojų aliejaus tiekėjo, JIAAO ENPROTECH siūlo ir pramoninės-masto gamybos galimybes, ir gilias taikymo žinias.
Išvada
Epoksiduotas sojų aliejus tapo vienu iš svarbiausių atsinaujinančių plastifikatorių pasaulinėje polimerų pramonėje. Dėl mažo toksiškumo, puikaus terminio stabilumo, mažo lakumo ir aplinkai nekenksmingų savybių jis yra labai vertingas PVC perdirbimui, maisto pakuotėms, medicininėms medžiagoms, žemės ūkio plėvelėms, poliuretano sistemoms ir biologiškai skaidomiems plastikams.
Kadangi tarptautiniai teisės aktai ir toliau teikia pirmenybę tvariems ir ne{0}}ftalatų priedams, ESO vaidmuo šiuolaikinėse pramonės srityse ir toliau sparčiai didės.
Gamintojai, šiandien taikantys didelio{0}}našumo biologinius-plastifikatorius, turės geresnes pozicijas, kad atitiktų būsimus aplinkosaugos standartus, pagerintų produktų konkurencingumą ir palaikytų ilgalaikį-tvarų augimą pasaulio rinkose.