بولي بروبيلين جليكول (PPG)بوليمر غير أيوني يُحصل عليه عن طريق بلمرة أكسيد البروبيلين بفتح الحلقة. يتميز بخصائص أساسية مثل قابلية الذوبان في الماء القابلة للتعديل، ونطاق واسع من اللزوجة، وثبات كيميائي قوي، وسمية منخفضة. تشمل تطبيقاته صناعات متعددة، بما في ذلك الكيماويات، والأدوية، والمواد الكيميائية اليومية، والأغذية، والتصنيع الصناعي. تُظهر بوليمرات البولي بروبيلين جليكول ذات الأوزان الجزيئية المختلفة (تتراوح عادةً من 200 إلى أكثر من 10,000) اختلافات وظيفية كبيرة. بوليمرات البولي بروبيلين جليكول منخفضة الوزن الجزيئي (مثل PPG-200 و400) أكثر قابلية للذوبان في الماء، وتُستخدم عادةً كمذيبات وملدنات. بوليمرات البولي بروبيلين جليكول متوسطة وعالية الوزن الجزيئي (مثل PPG-1000 و2000) أكثر قابلية للذوبان في الزيت أو شبه صلبة، وتُستخدم بشكل أساسي في الاستحلاب وتخليق الإيلاستومر. فيما يلي تحليل مفصل لمجالات تطبيقه الرئيسية:
1. صناعة البولي يوريثين (PU): إحدى المواد الخام الأساسية
يُعدّ PPG مادة خام بوليولية أساسية لإنتاج مواد البولي يوريثان. بتفاعله مع الأيزوسيانات (مثل MDI وTDI) ودمجه مع مُمددات السلسلة، يُمكن إنتاج أنواع مختلفة من منتجات البولي يوريثان، تغطي جميع فئات الرغوة اللينة والصلبة.
إلاستومرات البولي يوريثان: تُستخدم مادة PPG-1000-4000 بشكل شائع في تحضير البولي يوريثان الحراري البلاستيكي (TPU) وإلاستومرات البولي يوريثان المصبوبة (CPU). تُستخدم هذه الإلاستومرات في نعال الأحذية (مثل النعال الوسطى المبطنة للأحذية الرياضية)، والأختام الميكانيكية، وأحزمة النقل، والقسطرات الطبية (ذات التوافق الحيوي الممتاز). تتميز هذه الإلاستومرات بمقاومة للتآكل والتمزق والمرونة.
طلاءات/مواد لاصقة من البولي يوريثان: يُحسّن البولي يوريثان مرونة الطلاء ومقاومته للماء وقوة التصاقه، ويُستخدم في دهانات السيارات الأصلية، والدهانات الصناعية المضادة للتآكل، وطلاءات الأخشاب. أما في المواد اللاصقة، فيُعزز قوة الالتصاق ومقاومة العوامل الجوية، مما يجعله مناسبًا للصق المعادن والبلاستيك والجلود وغيرها من المواد.
2. المواد الكيميائية اليومية والعناية الشخصية: الإضافات الوظيفية
يُستخدم PPG، بفضل لطفه وخصائصه المستحلبة والمرطبة، على نطاق واسع في منتجات العناية بالبشرة ومستحضرات التجميل والمنظفات وغيرها. وتختلف المنتجات ذات الوزن الجزيئي باختلاف وظائفها:
المستحلبات والمذيبات: غالبًا ما يُخلط البولي بروبيلين جليكول متوسط الوزن الجزيئي (مثل PPG-600 وPPG-1000) مع الأحماض الدهنية والإسترات كمستحلب غير أيوني في الكريمات واللوشن والشامبو وغيرها من التركيبات، مما يُثبّت أنظمة الزيت والماء ويمنع الانفصال. أما البولي بروبيلين جليكول منخفض الوزن الجزيئي (مثل PPG-200) فيمكن استخدامه كمذيب، مما يُساعد على إذابة المكونات القابلة للذوبان في الزيت، مثل العطور والزيوت العطرية، في التركيبات المائية.
المرطبات والمطريات: يوفر كلٌّ من PPG-400 وPPG-600 تأثيرًا مرطبًا معتدلًا وشعورًا منعشًا وغير دهني. يُمكن استخدامهما كبديلٍ للجلسرين في التونر والسيروم، مما يُحسّن انزلاق المنتج. في البلسم، يُمكنهما تقليل الكهرباء الساكنة وتعزيز نعومة الشعر. إضافات منتجات التنظيف: في جل الاستحمام وصابون اليدين، يُمكن لـ PPG تعديل لزوجة التركيبة، وتعزيز ثبات الرغوة، وتقليل تهيج المواد الخافضة للتوتر السطحي. في معجون الأسنان، يعمل كمرطب ومُكثّف، مما يمنع المعجون من الجفاف والتشقق.
3. التطبيقات الصيدلانية والطبية: تطبيقات عالية السلامة
بسبب سميتها المنخفضة وتوافقها الحيوي الممتاز (متوافق مع USP وEP ومعايير الأدوية الأخرى)، يتم استخدام PPG على نطاق واسع في التركيبات الصيدلانية والمواد الطبية.
حاملات الأدوية والمذيبات: يُعدّ PPG منخفض الوزن الجزيئي (مثل PPG-200 وPPG-400) مذيبًا ممتازًا للأدوية ضعيفة الذوبان، ويمكن استخدامه في المعلقات الفموية والحقن (التي تتطلب مراقبة دقيقة للنقاء وإزالة الشوائب)، مما يُحسّن ذوبان الدواء وتوافره الحيوي. علاوة على ذلك، يمكن استخدام PPG كقاعدة للتحاميل لتحسين إطلاق الدواء.
تعديل المواد الطبية: في مواد البولي يوريثين الطبية (مثل الأوعية الدموية الاصطناعية، وصمامات القلب، والقسطرات البولية)، يُمكن لـ PPG تعديل قابلية المادة للماء وتوافقها الحيوي، مما يُقلل من الاستجابة المناعية للجسم، ويُحسّن في الوقت نفسه مرونتها ومقاومتها للتآكل. السواغات الصيدلانية: يُمكن استخدام PPG كمكون أساسي في المراهم والكريمات لتعزيز نفاذ الدواء عبر الجلد، وهو مناسب للأدوية الموضعية (مثل المراهم المضادة للبكتيريا والستيرويدات).
4. التشحيم الصناعي والآلات: زيوت التشحيم عالية الأداء
يتميز PPG بقدرة تزييت ممتازة، وخصائص مقاومة للتآكل، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة. كما يتميز بتوافق قوي مع الزيوت المعدنية والمواد المضافة، مما يجعله مادة خام أساسية في زيوت التشحيم الاصطناعية.
زيوت الهيدروليك وزيوت التروس: تُستخدم زيوت PPG متوسطة وعالية الوزن الجزيئي (مثل PPG-1000 و2000) لإنتاج سوائل هيدروليكية مقاومة للتآكل، ومناسبة لأنظمة الهيدروليك عالية الضغط في آلات البناء والأدوات الآلية. تحافظ هذه الزيوت على سيولة ممتازة حتى في درجات الحرارة المنخفضة. أما في زيوت التروس، فتُعزز خصائص مقاومة التآكل والانضغاط، مما يُطيل عمر التروس.
سوائل تشغيل المعادن: يمكن استخدام PPG كمادة مضافة في سوائل تشغيل المعادن والطحن، حيث يوفر التزييت والتبريد ويمنع الصدأ، ويقلل من تآكل الأدوات ويحسن دقة التشغيل. كما أنه قابل للتحلل الحيوي (بعض أنواع PPG المعدلة تلبي الطلب على سوائل قطع صديقة للبيئة). زيوت التشحيم المتخصصة: يمكن لزيوت التشحيم المستخدمة في البيئات عالية الحرارة والضغط أو المتخصصة (مثل البيئات الحمضية والقلوية)، مثل معدات الطيران والمضخات والصمامات الكيميائية، أن تحل محل الزيوت المعدنية التقليدية، وتُحسّن موثوقية المعدات.
5. معالجة الأغذية: إضافات غذائية
يستخدم PPG الصالح للأكل (المتوافق مع إدارة الغذاء والدواء) بشكل أساسي في الاستحلاب وإزالة الرغوة والترطيب في معالجة الأغذية:
الاستحلاب والتثبيت: في منتجات الألبان (مثل الآيس كريم والكريمة) والمخبوزات (مثل الكعك والخبز)، يعمل البولي بروبيلين جلايكول كمستحلب لمنع انفصال الزيت وتحسين قوام المنتج ونكهته. أما في المشروبات، فيُثبّت النكهات والأصباغ لمنع الانفصال.
مزيل الرغوة: في عمليات تخمير الأغذية (مثل تخمير البيرة وصلصة الصويا) ومعالجة العصير، يعمل PPG كمزيل للرغوة لقمع الرغوة وتحسين كفاءة الإنتاج دون التأثير على النكهة.
مرطب: في المعجنات والحلويات، يعمل PPG كمرطب لمنع الجفاف والتشقق، مما يطيل العمر الافتراضي.
6. مجالات أخرى: التعديل الوظيفي والتطبيقات المساعدة
الطلاءات والأحبار: بالإضافة إلى طلاءات البولي يوريثان، يُمكن استخدام PPG كمُعدِّل لراتنجات الألكيد والإيبوكسي، مما يُحسّن مرونتها وتسويتها ومقاومتها للماء. في الأحبار، يُمكنه تعديل اللزوجة وتحسين قابلية الطباعة (مثل أحبار الأوفست والحفر).
مواد مساعدة في المنسوجات: تُستخدم كطبقة نهائية مضادة للكهرباء الساكنة ومنعم للمنسوجات، حيث تقلل من تراكم الكهرباء الساكنة وتعزز نعومتها. في الصباغة والتشطيب، يمكن استخدامها كعامل تسوية لتحسين تشتت الصبغة وتعزيز تجانسها.
مزيلات الرغوة ومزيلات المستحلبات: في الإنتاج الكيميائي (مثل صناعة الورق ومعالجة مياه الصرف الصحي)، يمكن استخدام PPG كمزيل رغوة لمنع الرغوة أثناء الإنتاج. وفي إنتاج النفط، يمكن استخدامه كمزيل مستحلب للمساعدة في فصل النفط الخام عن الماء، مما يزيد من استخلاص النفط. نقاط التطبيق الرئيسية: يتطلب استخدام PPG دراسة متأنية للوزن الجزيئي (على سبيل المثال، يركز الوزن الجزيئي المنخفض على المذيبات والترطيب، بينما يركز الوزن الجزيئي المتوسط والعالي على الاستحلاب والتزييت) ودرجة النقاء (تُفضل المنتجات عالية النقاء في صناعات الأغذية والأدوية، بينما يمكن اختيار الدرجات القياسية بناءً على الاحتياجات الصناعية). تتطلب بعض التطبيقات أيضًا تعديلات (مثل التطعيم أو الربط المتشابك) لتحسين الأداء (مثل تعزيز مقاومة الحرارة ومقاومة اللهب). مع تزايد الطلب على حماية البيئة والأداء العالي، تتوسع مجالات استخدام PPG المعدل (مثل PPG الحيوي وPPG القابل للتحلل الحيوي).
وقت النشر: ٢٩ أكتوبر ٢٠٢٥