الفثالات ، أو استرات الفثالات وحمض الفثاليك. إنها تستخدم بشكل أساسي كملدنات ، أي ، المواد المضافة إلى البلاستيك لزيادة المرونة والشفافية والمتانة وطول العمر. وهي تستخدم في المقام الأول لتليين البولي فينيل كلوريد (PVC).

يتم استبدال تدريجيا الفثالات منخفضة الوزن الجزيئي من الكحول C3-C6 من قبل العديد من المنتجات ذات الصلة بالمشاكل الصحية في الولايات المتحدة وكندا والاتحاد الأوروبي. يتم استبدالها بفثالات عالية الوزن الجزيئي (تلك التي تحتوي على كمية أكبر من الكربون من 6 في العمود الفقري ، والتي تكون أكثر ثباتًا وتحملًا). لا يزال السوق الصناعي يهيمن عليه الملدنات عالية الفثالات. ومع ذلك ، وبسبب الأحكام القانونية وزيادة الوعي البيئي والتصورات ، يضطر المصنعون بشكل متزايد إلى استخدام الملدنات الخالية من الفثالات.

انتشار والتعرض البشري

لأن معظم اللدائن تحتوي على الفثالات ، فإن معظم الناس يتعرضون لبعض الفثالات. على سبيل المثال ، في الاختبارات التي أجراها الأتراك ، يمتلك مستقلبات جسم الإنسان استرات الفثالات في عينات البول. لقد ثبت أن القوارض المعرضة لفثالات معينة تغير مستوياتها المرتفعة من المستويات الهرمونية وتسبب تشوهات خلقية.

استخدامات الفثالات

يستخدم PVC على نطاق واسع في أنبوب المجاري بسبب كلفته المنخفضة ، ومقاومته الكيماوية وسهولة الترابط. منعمات الفثالات ضرورية لاستخدام الـ PVC ، وهو عادةً هش للغاية.

يستخدم الفثالات في مجموعة واسعة من المنتجات ، من حبوب الدواء المعوية والمكملات الغذائية إلى عوامل التحكم في اللزوجة ، وكلاء التبلور ، عوامل تشكيل الفيلم ، مثبتات ، مشتتات ، مواد تشحيم ، مواد تجليد ، عوامل استحلاب وعوامل تعليق. يمكن العثور على التطبيقات الحديثة في المواد اللاصقة والمواد اللاصقة والإضافات الزراعية ومواد البناء ومنتجات العناية الشخصية والأجهزة الطبية والمنظفات السطحية والتعبئة والتغليف ولعب الأطفال وأواني الصلصال والشموع والدهانات والأحزمة الجلدية والأحذية والمنسوجات.

أحبار الطباعة والطلاء والأدوية والمنتجات الغذائية ومنتجات المنسوجات. كما يستخدم الفثالات في كثير من الأحيان في السحر الصيد لينة من البلاستيك ، يسد ، أصباغ الطلاء ولعب الجنس تسمى "المطاط هلام". يستخدم الفثالات في التطبيقات المنزلية المختلفة مثل ستائر الحمام وأرضيات الفينيل والمواد اللاصقة وبلاط الأرضيات وحاويات المواد الغذائية ومواد التعبئة ومواد التنظيف. تشمل منتجات العناية الشخصية التي تحتوي على الفثالات العطور وظلال العيون والمرطبات وطلاء الأظافر والصابون السائل ورذاذ الشعر.

تم العثور على الفثالات أيضًا في التطبيقات الطبية مثل الإلكترونيات الحديثة والقسطرة ونقل الدم. الفثالات الأكثر استخدامًا هي فثالات دي (2-ethylhexyl) فثالات (DEHP) ، وثنائي إيزوديسيل فثالات (DIDP) وثنائي إيزونيل فثالات (DINP). DEHP هي الملدنات المهيمنة المستخدمة عالمياً في PVC بسبب تكلفتها المنخفضة. يستخدم البنزيل بوتيل الفثالات (BBP) في إنتاج الـ PVC الرغوي ، والذي يستخدم غالبًا كمواد للأرضيات ، على الرغم من أن استخدامه في الدول الغربية قد انخفض بسرعة. العطور والمبيدات الحشرية في المذيبات المستخدمة في الفثالات مع مجموعات صغيرة R و R '.

يتم إنتاج ما يقرب من 8,4 مليون طن من الملدنات سنويًا في العالم ، مما ينتج عنه المنتجات التي يتم إنتاجها في أوروبا بحوالي 1,5 مليون طن. حوالي٪ 70 من هذه المبالغ عبارة عن فثالات ومؤخرًا حول 88. 30 المتبقية هي الكيمياء البديلة. تساهم الملدنات في 10-60 من إجمالي وزن المنتجات البلاستيكية. في الآونة الأخيرة في أوروبا والولايات المتحدة ، أدت التطورات التنظيمية إلى حدوث تغيير في استهلاك الفثالات ، مع تحول الفثالات الأعلى (DINP و DIDP) إلى DEHP إلى الملدنات ذات الأغراض العامة لأن DIDP و DINP لم يتم تصنيفهما على أنهما خطران. كل هذه الفثالات الآن منظمة ومحدودة في العديد من المنتجات. على الرغم من أن DEHP لا يمثل خطرًا عند تقييم الممارسات باستخدام طرق تقييم المخاطر ، فإن الفئة 1B تصنف على أنها مادة ريبروتوكسين وقد تم إدراجها الآن في الملحق الرابع عشر للاتحاد الأوروبي. تم إبطال تشريع REACH و DEHP في أوروبا بموجب REACH ، ويمكن استخدامه فقط في حالات معينة مع قيود معينة. يتم إعطاء المفوضية الأوروبية ، بعد تلقي رأي الوكالة الأوروبية للمواد الكيميائية (ECHA) ، ولجنة تقييم المخاطر (RAC) ولجنة التحليل الاجتماعي-الاقتصادي (SEAC) ، من قبل المفوضية الأوروبية على أساس محدود.

تاريخ الفثالات

تم إنتاج البلاستيك نترات السليلوز في 1846 مع براءة اختراع زيت الخروع لاستخدامه كأول الملدنات في 1856. في 1870 ، كان الكافور الملدنات الأكثر تفضيلاً لنترات السليلوز. تم تقديم الفثالات لأول مرة في 1920s واستبدالها بسرعة كافور متقلب ورائحة. في 1931 ، أدى الوجود التجاري لكلوريد البولي فينيل وتطوير فثالات (2-ethylhexyl) الفثالات إلى انفجار الملدنات في صناعة PVC.

خصائص الفثالات

استرات الفثالات هي استرات ديالكيل أو ألكيل أريل لحمض الفثاليك (وتسمى أيضًا 1,2-benzenedicarboxylic acid ، والتي لا ينبغي خلطها هيكلياً مع أحماض تيرفثاليك إيزومرية أو إيزوفثاليك) ؛ مصطلح "الفثالات" مشتق من حمض الفثاليك المشتق من كلمة & quot؛ النفثالين & quot ؛. عند إضافتها إلى المواد البلاستيكية ، تسمح الفثالات بجزيئات البولي فينيل الطويلة بالانزلاق ضد بعضها البعض. الفثالات لديها اتساق سائل شراب مفتوح وإظهار قابلية منخفضة للذوبان في الماء ، قابلية عالية للذوبان في الزيت وتقلب منخفض. يساهم الكربوكسيل R و R 'القطبي قليلاً في الخواص الفيزيائية للفثالات ، إلا إذا كانت صغيرة جدًا (مثل مجموعات الإيثيل أو الميثيل). الفثالات هي سوائل عديمة الرائحة تنتج عن تفاعل أنهيدريد عديم اللون عديم اللون مع كحول مناسب (عادةً 6-13 كربون).

كانت الآلية التي تؤثر بها الفثالات والمركبات ذات الصلة على تلدين البوليمرات القطبية موضوع دراسة مكثفة منذ 1960s. هذه الآلية هي واحدة من التفاعلات القطبية بين المراكز القطبية لجزيء الفثالات (وظيفة C = O) والمناطق المشحونة إيجابيا من سلسلة الفينيل ، وتقع عادة على ذرة الكربون من رابطة كلور الكربون. لهذا ، يجب أولاً تسخين البوليمر في وجود الملدنات على بوليمر Tg ثم إلى حالة ذوبان. هذا يسمح بتكوين مزيج وثيق من البوليمر والبلاستيك وتحقيق هذه التفاعلات. عند التبريد ، تبقى هذه التفاعلات ولا يمكن إصلاح شبكة سلاسل PVC (كما هو الحال في PVC غير المصنوع من البلاستيك أو PVC-U). سلاسل الألكيل من الفثالات ثم فصل سلاسل PVC. يتم خلطها في الأدوات البلاستيكية نتيجة لعملية الإنتاج.

نظرًا لأنها غير مرتبطة كيميائيًا بالبلاستيك بشكل عام ، يتم إطلاق الفثالات من المواد البلاستيكية بوسائل لينة نسبيًا. على سبيل المثال ، يمكن إزالتها عن طريق التسخين أو عن طريق الاستخلاص بالمذيبات العضوية.

بدائل الفثالات

هناك العديد من البدائل البيولوجية في السوق. المشكلة هي أنه عادة ما يكون غير مكلف وغير متوافق مثل الملدنات الأساسية. ومع ذلك ، فإن Dioctyl terephthalate (أيزوم تيرفثاليت مع DEHP) و 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester (نسخة مهدرجة من DINP) متوفرة في أسعار تنافسية وخصائص بلاستيكية جيدة.

تم تطوير الملدنات القائمة على الزيوت النباتية والتي تستخدم توليف مفاعل واحد ومتوافق مع الملدنات الأولية. Dioctyl هو متاح بسهولة للفثالات. ويجري تطوير وتوسيع العديد من الملدنات الحيوية الأخرى كبديل للفثالات.

فثالات الجدول (مستعملة)

يمكن الاتصال TÜRCERT باختبارات وتحليلات استرات الفثالات والفثالات وكذلك شهادة FTALAT المجانية (خالية من الفثالات).