פוליפרופילן גליקול (PPG)הוא פולימר לא יוני המתקבל על ידי פילמור פתיחת טבעת של פרופילן אוקסיד. יש לו תכונות ליבה כגון מסיסות מים מתכווננת, טווח צמיגות רחב, יציבות כימית חזקה ורעילות נמוכה. יישומיו משתרעים על פני תעשיות מרובות, כולל כימיקלים, תרופות, כימיקלים יומיומיים, מזון וייצור תעשייתי. PPGs בעלי משקלים מולקולריים שונים (בדרך כלל נעים בין 200 ליותר מ-10,000) מציגים הבדלים פונקציונליים משמעותיים. PPGs בעלי משקל מולקולרי נמוך (כגון PPG-200 ו-400) מסיסים יותר במים ומשמשים בדרך כלל כממסים ופלסטיקים. PPGs בעלי משקל מולקולרי בינוני וגבוה (כגון PPG-1000 ו-2000) מסיסים יותר בשמן או מוצקים למחצה ומשמשים בעיקר באמולסיה וסינתזת אלסטומרים. להלן ניתוח מפורט של תחומי היישום העיקריים שלו:
1. תעשיית הפוליאוריטן (PU): אחד מחומרי הגלם העיקריים
PPG הוא חומר גלם מרכזי לפוליאוליטיום (פוליאוריטן). על ידי תגובה עם איזוציאנטים (כגון MDI ו-TDI) ושילוב עם מאריכי שרשרת, ניתן לייצר סוגים שונים של מוצרי PU, המכסים את מלוא טווח הקטגוריות של קצף רך ועד קשיח:
אלסטומרים מפוליאוריתן: PPG-1000-4000 משמשים בדרך כלל בהכנת פוליאוריטן תרמופלסטי (TPU) ואלסטומרים מפוליאוריתן יצוקה (CPU). אלסטומרים אלה משמשים בסוליות נעליים (כגון סוליות ביניים מרופדות לנעלי ספורט), אטמים מכניים, מסועים וצנתרים רפואיים (עם תאימות ביולוגית מצוינת). הם מציעים עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני קרעים וגמישות.
ציפויים/דבקים מפוליאוריתן: PPG משפר את הגמישות, העמידות למים וההידבקות של ציפויים ומשמש בצבעי רכב מקוריים, צבעים נגד קורוזיה תעשייתיים וציפויי עץ. בדבקים, הוא משפר את חוזק ההדבקה ואת העמידות בפני מזג אוויר, מה שהופך אותו מתאים להדבקת מתכות, פלסטיק, עור וחומרים אחרים.
2. כימיקלים יומיומיים וטיפוח אישי: תוספים פונקציונליים
PPG, בשל תכונותיו העדינות, תכונותיו המחוללות ותכונותיו הלחותיות, נמצא בשימוש נרחב בטיפוח עור, קוסמטיקה, חומרי ניקוי ומוצרים אחרים. למוצרים בעלי משקל מולקולרי שונה תפקידים שונים:
מתחלבים וממיסים: PPG במשקל מולקולרי בינוני (כגון PPG-600 ו-PPG-1000) מורכב לעיתים קרובות מחומצות שומן ואסטרים כמתחלב לא יוני בקרמים, תחליבים, שמפו ותכשירים אחרים, תוך ייצוב מערכות שמן-מים ומונע הפרדה. PPG במשקל מולקולרי נמוך (כגון PPG-200) יכול לשמש כממיס, המסייע בהמסת מרכיבים מסיסים בשמן כגון בשמים ושמנים אתריים בתכשירים מימיים.
קרמי לחות ומרככים: PPG-400 ו-PPG-600 מציעים אפקט לחות מתון ותחושה מרעננת ולא שומנית. הם יכולים להחליף חלק מהגליצרין בטונרים ובסרומים, ולשפר את החלקה של המוצר. במרככים, הם יכולים להפחית חשמל סטטי ולשפר את חלקות השיער. תוספי ניקוי: בג'ל רחצה וסבוני ידיים, PPG יכול להתאים את צמיגות הפורמולה, לשפר את יציבות הקצף ולהפחית את הגירוי של חומרים פעילי שטח. במשחת שיניים, הוא פועל כלוחם ומעבה, ומונע מהמשחה להתייבש ולהיסדק.
3. יישומים פרמצבטיים ורפואיים: יישומים בעלי בטיחות גבוהה
בשל רעילותו הנמוכה והתאימות הביולוגית המעולה שלו (תואם לתקנים של USP, EP ותקני תרופות אחרים), PPG נמצא בשימוש נרחב בניסוחים פרמצבטיים ובחומרים רפואיים.
נשאי תרופות וממיסים: PPG בעל משקל מולקולרי נמוך (כגון PPG-200 ו-PPG-400) הוא ממס מצוין לתרופות בעלות מסיסות נמוכה וניתן להשתמש בו בתרחיפים דרך הפה ובתרופות להזרקה (הדורשות בקרת טוהר קפדנית והסרת זיהומים זעירים), ובכך משפר את מסיסות התרופה ואת הזמינות הביולוגית שלה. יתר על כן, ניתן להשתמש ב-PPG כבסיס נרות לשיפור שחרור התרופה.
שינוי חומר רפואי: בחומרים רפואיים של פוליאוריטן (כגון כלי דם מלאכותיים, מסתמי לב וצנתרים לשתן), PPG יכול להתאים את ההידרופיליות והביו-תאימות של החומר, להפחית את התגובה החיסונית של הגוף תוך שיפור גמישות החומר ועמידותו בפני קורוזיה בדם. רכיבים תרופתיים לא פעילים: ניתן להשתמש ב-PPG כמרכיב בסיסי במשחות ובקרמים כדי לשפר את חדירת התרופות דרך העור והוא מתאים לתרופות מקומיות (כגון משחות אנטיבקטריאליות ומשחות סטרואידיות).
4. שימון תעשייתי ומכונות: חומרי סיכה בעלי ביצועים גבוהים
PPG מציע יכולת סיכה מצוינת, תכונות נגד שחיקה ועמידות בטמפרטורות גבוהות ונמוכות. יש לו גם תאימות חזקה עם שמנים מינרליים ותוספים, מה שהופך אותו לחומר גלם מרכזי לחומרי סיכה סינתטיים.
שמני הידראוליים ושמנים לגיר: ניתן להשתמש בנוזלי PPG בעלי משקל מולקולרי בינוני וגבוה (כגון PPG-1000 ו-2000) ליצירת נוזלים הידראוליים נגד שחיקה המתאימים למערכות הידראוליות בלחץ גבוה במכונות בנייה וכלי עבודה. הם שומרים על נזילות מצוינת גם בטמפרטורות נמוכות. בשמני גיר, הם משפרים את תכונות מניעת התחממות ובלאי, ומאריכים את חיי גלגלי השיניים.
נוזלי עיבוד מתכת: ניתן להשתמש ב-PPG כתוסף בנוזלי עיבוד מתכת והשחזה, ומספק סיכה, קירור ומניעת חלודה, מפחית בלאי כלים ומשפר את דיוק העיבוד השבבי. הוא גם מתכלה ביולוגית (חלק מ-PPGs שעברו שינוי עונים על הדרישה לנוזלי חיתוך ידידותיים לסביבה). חומרי סיכה מיוחדים: חומרי סיכה המשמשים בטמפרטורה גבוהה, בלחץ גבוה או במדיה מיוחדת (כגון סביבות חומציות ובסיסיות), כגון ציוד תעופה וחלל, משאבות ושסתומים כימיים, יכולים להחליף שמנים מינרליים מסורתיים ולשפר את אמינות הציוד.
5. עיבוד מזון: תוספים בדרגת מזון
PPG בדרגת מזון (תואם ל-FDA) משמש בעיקר לאמולסיה, הסרת קצף והוספת לחות בעיבוד מזון:
אמולסיה וייצוב: במוצרי חלב (כגון גלידה ושמנת) ומאפים (כגון עוגות ולחם), PPG משמש כמתחלב כדי למנוע הפרדת שמן ולשפר את אחידות המרקם והטעם של המוצר. במשקאות, הוא מייצב טעמים ופיגמנטים כדי למנוע הפרדה.
מסיר הקצפה: בתהליכי תסיסה של מזון (כגון בישול בירה ורוטב סויה) ועיבוד מיצים, PPG פועל כמסיר הקצפה כדי לדכא הקצפה ולשפר את יעילות הייצור מבלי לפגוע בטעם.
לחות: במאפים ובממתקים, PPG משמש כחומר לחות למניעת ייבוש וסדקים, ומאריך את חיי המדף.
6. תחומים אחרים: שינוי פונקציונלי ויישומי עזר
ציפויים ודיו: בנוסף לציפויי פוליאוריטן, ניתן להשתמש ב-PPG כמשנה לשרפי אלקיד ואפוקסי, ובכך לשפר את גמישותם, יישורם ועמידותם בפני מים. בדיו, הוא יכול להתאים את הצמיגות ולשפר את יכולת ההדפסה (למשל, דיו אופסט ודיו גרבורה).
חומרי עזר לטקסטיל: משמש כגימור ומרכך אנטי-סטטי לטקסטיל, מפחית הצטברות חשמל סטטי ומשפר את הרכות. בצביעה ובגימור, ניתן להשתמש בו כחומר יישור לשיפור פיזור הצבע ואחידות הצביעה.
מסירי קצף ומפרקי אמולסיה: בייצור כימי (למשל, ייצור נייר וטיפול בשפכים), ניתן להשתמש ב-PPG כמעכב הקצפה כדי לדכא הקצפה במהלך הייצור. בייצור נפט, ניתן להשתמש בו כמפרק אמולסיה כדי לסייע בהפרדת נפט גולמי ממים, ובכך להגביר את הפקת הנפט. נקודות יישום עיקריות: יישום PPG דורש שיקול דעת מדוקדק של משקל מולקולרי (למשל, משקל מולקולרי נמוך מתמקד בממסים ובלחות, בעוד שמשקל מולקולרי בינוני וגבוה מתמקד באמולסיה וסיכה) ודרגת טוהר (מוצרים בעלי טוהר גבוה עדיפים בתעשיות המזון והתרופות, בעוד שניתן לבחור דרגות סטנדרטיות על סמך צרכים תעשייתיים). יישומים מסוימים דורשים גם שינוי (למשל, השתלה או קישור צולב) כדי לשפר את הביצועים (למשל, שיפור עמידות החום ועמידות בעירה). עם הדרישות הגוברות להגנת הסביבה ולביצועים גבוהים, תחומי היישום של PPG שעבר שינוי (למשל, PPG מבוסס ביולוגיה ו-PPG מתכלה ביולוגית) מתרחבים.
זמן פרסום: 29 באוקטובר 2025