مونو پروپیلن گلیکول

مونو پروپیلن گلیکول که به اختصار MPG نیز نامیده می‌شود، یک ترکیب آلی و الکل دو عاملی است که به دلیل خواص منحصربه‌فردش، به یکی از پرکاربردترین مواد اولیه شیمیایی در صنایع مختلف تبدیل شده است. این مایع شفاف، بی‌رنگ و تقریباً بی‌بو به عنوان یک حلال، مرطوب‌کننده، پایدارکننده و عامل ضد انجماد شناخته می‌شود. اهمیت مونوپروپیلن گلیکول در تولید محصولاتی از صنایع غذایی و دارویی گرفته تا رزین‌های پلی‌استر و محصولات آرایشی-بهداشتی، آن را به یک کالای استراتژیک در بازار جهانی تبدیل کرده است. در این مقاله به بررسی دقیق ساختار، ویژگی‌ها، کاربردها و مزایای این ماده ارزشمند می‌پردازیم.

ساختار شیمیایی مونوپروپیلن گلیکول

مونوپروپیلن گلیکول با فرمول شیمیایی C₃H₈O₂، یک دی‌اُل یا گلیکول است. ساختار مولکولی آن شامل یک زنجیره سه کربنی است که دو گروه هیدروکسیل (–OH) به کربن‌های مجاور آن متصل شده‌اند. این دو گروه هیدروکسیل، مسئول اصلی خواصی مانند حلالیت بالا در آب و توانایی جذب رطوبت هستند. ماهیت شیمیایی آن به عنوان یک الکل دو عاملی، به مونوپروپیلن گلیکول اجازه می‌دهد تا در طیف گسترده‌ای از واکنش‌های شیمیایی شرکت کرده و به عنوان یک بلوک ساختمانی مهم در سنتز پلیمرها عمل کند.

ویژگی‌های مونوپروپیلن گلیکول

شناخت دقیق خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، کلید استفاده بهینه از مونوپروپیلن گلیکول در فرمولاسیون‌های صنعتی است.

حالت فیزیکی: مایع ویسکوز (چسبناک)، شفاف و بی‌رنگ.
بو: تقریباً بی‌بو و دارای طعم کمی شیرین.
حلالیت: به طور کامل در آب و بسیاری از حلال‌های آلی مانند استون و کلروفرم حل می‌شود.
نقطه جوش: حدود 188.2 درجه سانتی‌گراد، که آن را برای کاربردهای حرارتی مناسب می‌سازد.
خاصیت جذب رطوبت: به شدت رطوبت را از هوا جذب می‌کند و به عنوان یک عامل مرطوب‌کننده عمل می‌کند.
پایداری: در شرایط عادی، پایدار است اما باید دور از عوامل اکسیدکننده قوی نگهداری شود.
سمیت پایین: گرید دارویی و غذایی (USP/EP) آن دارای سمیت بسیار پایینی است که استفاده از آن را در محصولات مصرفی ایمن می‌سازد.

کاربردهای مونوپروپیلن گلیکول

تطبیق‌پذیری بالا، مونوپروپیلن گلیکول را به یک ماده اولیه حیاتی در صنایع مختلف تبدیل کرده است.

صنایع غذایی و دارویی: به عنوان حلال برای طعم‌دهنده‌ها و رنگ‌ها، مرطوب‌کننده در محصولات پخته شده، و پایدارکننده در داروها و کرم‌های موضعی استفاده می‌شود.
صنایع آرایشی و بهداشتی: یکی از ترکیبات اصلی در تولید لوسیون‌ها، کرم‌ها، دئودورانت‌ها، خمیردندان‌ها و شامپوها است یعنی پروپیلن گلیکول برای مو به صافی و نرمی مو کمک شایانی می‌کند همچنین به حفظ رطوبت و پایداری فرمولاسیون کمک می‌کند در ادامه پروپیلن گلیکول برای پوست هم کاربردی است.
تولید رزین‌های پلی‌استر غیراشباع: مونوپروپیلن گلیکول به عنوان یکی از مونومرهای اصلی در تولید این رزین‌ها به کار می‌رود که در ساخت کامپوزیت‌ها، قایق‌ها و قطعات خودرو کاربرد دارند.
سیالات ضد انجماد و خنک‌کننده: به دلیل نقطه انجماد پایین و سمیت کمتر نسبت به اتیلن گلیکول، در سیستم‌های خنک‌کننده صنعتی و ضدیخ‌های دوستدار محیط زیست استفاده می‌شود.
صنایع رنگ و پوشش: به عنوان حلال در تولید رنگ‌های لاتکس پایه آب و برای بهبود زمان خشک شدن به کار می‌رود.
پروپیلن گلیکول در تنباکو : به عنوان یکی از حامل‌های اصلی برای نیکوتین و طعم‌دهنده‌ها استفاده می‌شود.
پروپیلن گلیکول دامی : این ماده با گرید خوراکی و دامی تولید و عرضه می‌شود که دارای ترکیبات مایع شفاف، بی‌رنگ، بی‌بو و با طعم شیرین ملایم است که در صنعت دام و طیور به‌ویژه برای گاوها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای مونوپروپیلن گلیکول

دلایل متعددی مونوپروپیلن گلیکول را به یک انتخاب برتر برای تولیدکنندگان تبدیل کرده است.

ایمنی و سمیت پایین: گرید USP آن برای استفاده در محصولات در تماس مستقیم با انسان کاملاً ایمن است.
تطبیق‌پذیری فوق‌العاده: به عنوان حلال، مرطوب‌کننده، پایدارکننده و واسطه شیمیایی عمل می‌کند.
حلالیت عالی: توانایی حل کردن طیف وسیعی از ترکیبات آلی و غیرآلی را دارد.
عملکرد ضد انجماد مؤثر: یک جایگزین ایمن‌تر برای اتیلن گلیکول در سیستم‌های خنک‌کننده است.
زیست‌تخریب‌پذیری: در محیط زیست به سرعت تجزیه شده و اثرات مخرب بلندمدت ندارد.

معایب مونوپروپیلن گلیکول

با وجود مزایای گسترده، برخی چالش‌ها نیز در استفاده از این ماده وجود دارد.

قیمت بالاتر نسبت به اتیلن گلیکول: برای کاربردهای ضد انجماد که ایمنی در اولویت نیست، هزینه بالاتری دارد.
خاصیت جذب رطوبت: اگرچه یک مزیت است، اما نیازمند نگهداری در ظروف دربسته و محیط خشک است تا از جذب رطوبت و کاهش خلوص آن جلوگیری شود.
واکنش‌پذیری با اکسیدان‌ها: در تماس با مواد اکسیدکننده قوی می‌تواند واکنش دهد و باید جدا از آن‌ها انبار شود.

ایمنی و نگهداری مونوپروپیلن گلیکول

رعایت اصول ایمنی، ضامن استفاده بی‌خطر و حفظ کیفیت مونوپروپیلن گلیکول است.

ایمنی فردی: اگرچه سمیت پایینی دارد، اما هنگام کار با مقادیر صنعتی، استفاده از عینک ایمنی و دستکش برای جلوگیری از تماس مکرر توصیه می‌شود.
نگهداری: باید در ظروف فولادی ضد زنگ یا پلاستیکی مقاوم، کاملاً دربسته و در مکانی خنک، خشک و با تهویه مناسب نگهداری شود.
حمل‌ونقل: به عنوان یک ماده غیرخطرناک طبقه‌بندی می‌شود و حمل‌ونقل آن پیچیدگی خاصی ندارد.
طبق تحقیقات میزان عوارض پروپیلن گلیکول بسیار پایین است با این حال میبایست همیشه اولیت های ایمنی در خصوص همه مواد اولیه شیمیایی و پلیمیری در نظر گرفت.

فرایند تولید مونو پروپیلن گلیکول

مونو پروپیلن گلیکول (MPG) به‌طور صنعتی عمدتاً از پروپیلن اکسید (PO) تولید می‌شود. این فرآیند در مقیاس پتروشیمیایی و تحت شرایط کنترل‌شده انجام می‌گیرد و شامل مراحل کلیدی زیر است:

1. واکنش پروپیلن اکسید با آب

ماده اولیه اصلی، پروپیلن اکسید است.
در یک راکتور تحت فشار (حدود 12 بار) و دمای بالا (حدود 200°C)، پروپیلن اکسید با آب واکنش می‌دهد.
محصول این واکنش، مخلوطی از مونو پروپیلن گلیکول (MPG) و دی پروپیلن گلیکول (DPG) و مقدار کمی تری پروپیلن گلیکول (TPG) است.

2. تقطیر و جداسازی

مخلوط حاصل شامل چند نوع گلیکول است.
با استفاده از تقطیر جزء به جزء، مونو پروپیلن گلیکول از دی‌پروپیلن و تری‌پروپیلن گلیکول جدا می‌شود.
این مرحله نیازمند کنترل دقیق دما و فشار است تا خلوص MPG به بیش از ۹۹٪ برسد.

3. تصفیه و خالص‌سازی

برای دستیابی به گریدهای مختلف (خوراکی، دارویی و صنعتی)، محصول نهایی تحت فیلتراسیون و خالص‌سازی قرار می‌گیرد.
در گریدهای دارویی و غذایی (USP/EP)، از سیستم‌های رزین تبادل یونی و فیلتراسیون پیشرفته برای حذف ناخالصی‌ها استفاده می‌شود.

4. بسته‌بندی و ذخیره‌سازی

مونو پروپیلن گلیکول خالص به‌صورت مایع شفاف و بی‌رنگ در مخازن فولادی ضدزنگ یا ظروف پلاستیکی مقاوم بسته‌بندی می‌شود.
برای جلوگیری از جذب رطوبت و آلودگی، بسته‌بندی باید کاملاً دربسته و در محیط خشک و خنک نگهداری شود.

مسیرهای جایگزین تولید MPG

علاوه بر روش سنتی از پروپیلن اکسید، تحقیقات گسترده‌ای برای تولید مونو پروپیلن گلیکول از منابع تجدیدپذیر در حال انجام است:

تولید از گلیسیرین طبیعی: گلیسیرین، محصول جانبی تولید بیودیزل، می‌تواند با فرآیندهای کاتالیستی به MPG تبدیل شود.
این روش به‌عنوان یک مسیر سبز و پایدار شناخته می‌شود و در آینده می‌تواند جایگزین روش‌های مبتنی بر نفت شود.

فرایند تولید مونو پروپیلن گلیکول شامل واکنش پروپیلن اکسید با آب، جداسازی توسط تقطیر و خالص‌سازی نهایی است. این ماده در گریدهای مختلف (خوراکی، دارویی و صنعتی) عرضه می‌شود و به دلیل ایمنی بالا، سمیت پایین و تطبیق‌پذیری گسترده، جایگاه ویژه‌ای در صنایع غذایی، دارویی، آرایشی، شیمیایی و پلیمر دارد.

درنتیجه مونوپروپیلن گلیکول یک ماده شیمیایی صنعتی بسیار ارزشمند و چندکاره است که به دلیل ایمنی بالا، حلالیت عالی و خواص فیزیکی مطلوب، در قلب بسیاری از محصولات مدرن قرار دارد. از بهبود بافت یک کرم آرایشی تا محافظت از یک سیستم خنک‌کننده در برابر یخ‌زدگی، این ماده نقش خود را به خوبی ایفا می‌کند. مجموعه تأمین کالا تک با درک عمیق از نیازهای صنایع مختلف، آماده تأمین مونوپروپیلن گلیکول با بالاترین کیفیت است. برای دریافت مشاوره تخصصی و ثبت سفارش، همین امروز با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.