聚丙二醇(PPG)聚丙二醇(PPG)是一種非離子型聚合物,由環氧丙烷開環聚合而得。它具有可調水溶性、寬黏度範圍、強化學穩定性和低毒性等核心特性。其應用遍及化工、醫藥、日用化學品、食品和工業製造等多個行業。不同分子量的PPG(通常範圍從200到10000以上)表現出顯著的功能差異。低分子量PPG(例如PPG-200和PPG-400)水溶性較好,常用作溶劑和塑化劑。中高分子量PPG(例如PPG-1000和PPG-2000)油溶性較好或呈半固體狀,主要用於乳化和彈性體合成。以下是對其主要應用領域的詳細分析:
1. 聚氨酯(PU)產業:核心原料之一
PPG是生產聚氨酯材料的關鍵多元醇原料。透過與異氰酸酯(如MDI和TDI)反應,並與擴鏈劑結合,它可以生產不同類型的聚氨酯產品,涵蓋從軟泡沫到硬泡沫的整個類別:
聚氨酯彈性體:PPG-1000-4000 常用於製備熱塑性聚氨酯 (TPU) 和澆鑄聚氨酯彈性體 (CPU)。這些彈性體廣泛應用於鞋底(例如運動鞋的緩衝中底)、機械密封件、傳送帶和醫用導管(具有優異的生物相容性)。它們具有耐磨性、抗撕裂性和柔韌性。
聚氨酯塗料/黏合劑:PPG 可提高塗料的柔韌性、防水性和附著力,廣泛應用於汽車原廠配套塗料、工業防腐塗料和木器塗料。在黏合劑領域,它能增強黏合強度和耐候性,使其適用於金屬、塑膠、皮革和其他材料的黏合。
2. 日用化學品和個人護理:功能性添加劑
PPG因其性質溫和、具有乳化和保濕性能,被廣泛應用於護膚品、化妝品、洗滌劑等產品中。不同分子量的PPG產品具有不同的作用:
乳化劑和增溶劑:中等分子量的聚丙二醇(PPG,例如 PPG-600 和 PPG-1000)常與脂肪酸和酯類混合,作為乳霜、乳液、洗髮精和其他配方中的非離子乳化劑,穩定油水系統並防止分層。低分子量聚丙二醇(PPG,例如 PPG-200)可用作增溶劑,幫助溶解水性配方中的油溶性成分,例如香精和精油。
保濕劑和潤膚劑:PPG-400 和 PPG-600 具有適度的保濕效果,並帶來清爽不油膩的感受。它們可以取代爽膚水和精華液中的部分甘油,改善產品的順滑度。在護髮素中,它們可以減少靜電,增強頭髮的柔順度。清潔產品添加劑:在沐浴露和洗手液中,PPG 可以調節配方黏度,增強泡沫穩定性,並減少界面活性劑的刺激性。在牙膏中,它作為保濕劑和增稠劑,防止牙膏乾燥和開裂。
3. 製藥和醫療應用:高安全性應用
由於其毒性低且具有優異的生物相容性(符合美國藥典、歐洲藥典和其他藥品標準),PPG 被廣泛用於藥物製劑和醫療材料。
藥物載體和溶劑:低分子量聚丙二醇(PPG,例如 PPG-200 和 PPG-400)是難溶性藥物的優良溶劑,可用於口服混懸劑和注射劑(需嚴格控制純度並去除微量雜質),從而提高藥物的溶解度和生物利用度。此外,PPG 也可用作栓劑基質,以改善藥物釋放。
醫用材料改質:在醫用聚氨酯材料(例如人工血管、心臟瓣膜和導尿管)中,PPG 可以調節材料的親水性和生物相容性,降低機體的免疫反應,同時提高材料的柔韌性和抗血液腐蝕性。藥用輔料:PPG 可用作軟膏和乳膏的基質成分,以增強藥物的皮膚滲透性,適用於局部用藥(例如抗菌軟膏和類固醇軟膏)。
4. 工業潤滑與機械:高性能潤滑劑
PPG具有優異的潤滑性、抗磨損性和耐高低溫性能。它與礦物油和添加劑也具有良好的相容性,是合成潤滑油的關鍵原料。
液壓油和齒輪油:中高分子量聚丙二醇(PPG)(例如 PPG-1000 和 2000)可用於配製適用於工程機械和工具機高壓液壓系統的抗磨液壓油。即使在低溫下,它們也能保持優異的流動性。在齒輪油中,它們可增強抗咬合和抗磨損性能,從而延長齒輪壽命。
金屬加工液:PPG 可用作金屬加工液和磨削液的添加劑,提供潤滑、冷卻和防銹功能,減少刀具磨損並提高加工精度。它還具有生物降解性(一些改性 PPG 符合環保切削液的需求)。特殊潤滑劑:用於高溫、高壓或特殊介質(例如酸性和鹼性環境)的潤滑劑,例如航空航天設備和化學泵浦閥,可以取代傳統的礦物油,提高設備的可靠性。
5. 食品加工:食品級添加物
食品級PPG(符合FDA標準)主要用於食品加工中的乳化、消泡和保濕:
乳化和穩定:在乳製品(如冰淇淋和奶油)和烘焙食品(如蛋糕和麵包)中,PPG 作為乳化劑,可防止油水分離,並改善產品的質地均勻性和口感。在飲料中,它可穩定香精和色素,防止其分離。
消泡劑:在食品發酵過程(如啤酒和醬油釀造)和果汁加工中,PPG 用作消泡劑,抑制泡沫並提高生產效率,而不影響風味。
保濕劑:在糕點和糖果中,PPG 可用作保濕劑,防止乾燥和開裂,並延長保質期。
6. 其他領域:功能修改與輔助應用
塗料和油墨:除了聚氨酯塗料外,PPG 還可用作醇酸樹脂和環氧樹脂的改質劑,提高其柔韌性、流平性和耐水性。在油墨方面,它可以調節黏度並增強印刷性能(例如,膠印油墨和凹版印刷油墨)。
紡織助劑:用作紡織品的抗靜電整理劑和柔軟劑,可減少靜電積聚並增強柔軟度。在染色和後整理中,可用作勻染劑,以改善染料分散性並提高染色均勻度。
消泡劑和破乳劑:在化學品生產(例如造紙和廢水處理)中,聚丙二醇 (PPG) 可用作消泡劑,抑制生產過程中產生的泡沫。在石油生產中,它可用作破乳劑,幫助原油與水分離,從而提高石油採收率。主要應用要點:PPG 的應用需要仔細考慮其分子量(例如,低分子量主要用於溶劑和保濕,而中高分子量主要用於乳化和潤滑)和純度等級(食品和製藥行業優先選擇高純度產品,而標準等級可根據工業需求選擇)。某些應用還需要進行改質(例如,接枝或交聯)以增強性能(例如,提高耐熱性和阻燃性)。隨著人們對環境保護和高性能的需求日益增長,改性 PPG(例如,生物基 PPG 和可生物降解 PPG)的應用領域正在不斷擴大。
發佈時間:2025年10月29日
