ویژگیهای شیمیایی و خواص عمومی پلی اتیلن گلایکول PEG 400
پلی اتیلن گلایکول یک پلی اتر خطی با فرمول کلی H–(OCH₂CH₂)n–OH است. PEG 400 مادهای با حدود 8 واحد اتیلن اکساید است که محدوده وزن مولکولی آن 340-370 g/mol و عدد هیدروکسیل آن 261-303 mg KOH/g است.
پلی اتیلن گلایکول 400 بهصورت مایع بیرنگ عرضه میشود و دارای دو گروه هیدروکسیل انتهایی است که امکان انجام واکنشهایی مانند استری شدن، اتری شدن و واکنش با ایزوسیاناتها را فراهم می کند. نسبت به PEG 200، طول متوسط زنجیره بیشتر و عدد هیدروکسیل کمتر اما، نسبت به PEG 600 همچنان وزن مولکولی و ویسکوزیته پایین تری دارد. به همین دلیل PEG 400 در بسیاری از فرمولاسیونها نقطه تعادل مناسبی میان قدرت حل کنندگی، نگهدارنده رطوبت و روانکاری را فراهم میکند .
روش تولید پلی اتیلن گلایکول PEG 400
پلی اتیلن گلایکول، عمدتا از روش پلیمریزاسیون حلقه باز آنیونی اتیلن اکسید (EO)، در حضور آغازگرهایی مانند آب، مونو اتیلن گلایکول یا دی اتیلن گلایکول و با استفاده از کاتالیزورهای قلیایی تولید میشود. این واکنش، در دمای 80 تا 140 درجه سانتیگراد و فشار کنترل شده 1 تا 7 بار انجام میشود. وزن مولکولی پلی اتیلن گلایکول، با نسبت اتیلن اکساید به آغازگر، مقدار کاتالیزور و زمان واکنش کنترل میشود. پس از اتمام واکنش، مراحل خنثیسازی و فیلتراسیون برای حذف آب، بقایای کاتالیزور و مواد فرار انجام میشود .
ویژگیهای فنی پلی اتیلن گلایکول PEG 400
ویسکوزیته سینماتیک PEG 400 پتروشیمی شازند، در دمای 40 oC حدود 40-45 Cst، است. ویسکوزیته این گرید از PEG 200 بالاتر است، بنابراین علاوه بر نقش حلال و حامل، میتواند روانکاری بیشتری به فرمولاسیون بدهد، بدون آنکه به اندازه PEG 600 موجب افزایش ویسکوزیته شود. درحالی که ویسکوزیته متوسط آن همچنان برای اختلاط و پمپ کردن ماده نسبت به گریدهای سنگینتر مناسب است.
بهطور کلی ترکیبهای پلی اتیلن گلایکول، جاذب رطوبت هستند و با افزایش وزن مولکولی، جذب آب کاهش پیدا میکند. بنابراین PEG 400 در مقایسه با PEG 200 رطوبت پذیری کمتری دارد. محلول آبی پلی اتیلن گلایکول 400، معمولاً pH در محدوده 5-7 دارد. این ماده در شرایط عادی پایدار است، اما در دماهای بالا و یا در حضور اکسیدهای فلزی، ممکن است دچار تخریب اکسیداتیو و تغییر رنگ شود .
کاربردهای پلی اتیلن گلایکول PEG 400
صنعت داروسازی
PEG 400 یکی از گریدهای مهم PEG در فرمولاسیونهای دارویی است. این ماده بهعنوان حلال و حل کننده مواد موثره در فرمولاسیونهای مایع و نیمه جامد و همچنین حامل یا نرم کننده پوسته کپسول ژلاتینی استفاده میشود. البته این کاربرد مربوط به گریدهای دارویی منطبق با الزامات فارماکوپه است و نباید PEG 400 صنعتی در موارد دارویی بهکار برده شود.
لوازم آرایشی، بهداشتی و مراقبت شخصی
PEG 400 مادهای مناسب برای فرمولاسیونهایی است که به حفظ رطوبت، بافت نرم و افزایش حلالیت نیاز دارند. بنابراین، میتواند به عنوان حلال، مرطوب کننده، حامل و نرم کننده در محصولات مراقبت شخصی مانند لوسیون صورت و خمیردندان استفاده شود.
شویندهها و پاک کنندهها
از PEG 400 به عنوان حلال در شوینده های مایع و عامل کاهش گرد و غبار در شوینده های پودری استفاده میشود. در این حوزه، PEG 400 علاوه بر حلالیت و رطوبت پذیری، روانکاری و قوام بیشتری نسبت به PEG 200 ایجاد میکند و برای محصولاتی که نیاز به تعادل میان سیالیت و روانکاری دارند مناسب است.
چرم، وینیل و پوششهای ضدبخار
یکی از کاربردهای PEG 400 استفاده به عنوان عامل ضد الکتریسیته ساکن و حالت دهنده در محصولات مراقبت از چرم است. همچنین بهعنوان روان کننده و جزء پوشش در پاک کنندهها یا پوششهای ضدبخار شیشه نیز کاربرد دارد. این کاربردها، PEG 400 را از PEG 200 متمایز میکنند، زیرا در این موارد، علاوه بر حلالیت، روانکاری، مرطوب کنندگی و تشکیل لایه یکنواخت اهمیت بیشتری دارد.
جوهر، چسب و کاربردهای صنعتی
PEG 400 در جوهرها به عنوان حامل رنگ، در چسب ها به عنوان افزودنی یا نرم کننده و در سایر کاربردهای صنعتی، به عنوان روان کننده، عامل رهاساز قالب، نرم کننده و ماده واسطه شیمیایی استفاده می شود.