Polypropylene glycol (PPG) là một loại hợp chất hóa học thuộc về lớp polyols, đặc biệt là một dạng của polyethylene glycol (PEG). PPG thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và tiêu dùng như một chất làm mềm, chất ổn định, hoặc chất tạo độ nhớt trong các sản phẩm khác nhau.

PPG có cấu trúc dựa trên đơn vị propylene oxide (PO), trong đó carbon và hydrogen nối tiếp trong một chuỗi dài. Cấu trúc phân tử của PPG có thể thay đổi dựa trên số lượng đơn vị PO, dẫn đến các biến thể PPG khác nhau có khối lượng phân tử và tính chất khác nhau.

PPG thường được sử dụng trong sản xuất dầu nhờn, chất chống tạo bọt, và nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân khác. Nó cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp khác như sản xuất cao su, keo dán, và nhiều ngành công nghiệp khác.

2. Tính chất vật lý và hóa học của Polypropylene Glycol (PPG) – C8H22O7

Tính chất vật lý

Trạng thái và màu sắc

PPG thường tồn tại ở dạng chất lỏng nhớt, không màu hoặc có màu vàng nhạt, đặc biệt khi có khối lượng phân tử cao.

Tính hòa tan

• PPG có khả năng hòa tan tốt trong dầu và nhiều dung môi hữu cơ.

• Độ tan trong nước thay đổi tùy theo độ dài chuỗi polymer:

  • PPG có khối lượng phân tử thấp (dưới 1000 g/mol) có thể tan một phần trong nước.

  • PPG có khối lượng phân tử cao hơn thì kém tan hoặc gần như không tan trong nước.

Nhiệt độ sôi và đông đặc

• PPG có điểm sôi cao, thường trên 200°C.

• Điểm đông đặc thấp, thường dưới 0°C, giúp nó hoạt động tốt trong nhiều môi trường nhiệt độ khác nhau.

Độ nhớt

• PPG có độ nhớt cao, tăng dần theo khối lượng phân tử.

• Nhờ đặc tính này, nó được sử dụng làm chất điều chỉnh độ nhớt trong mỹ phẩm, sơn, keo dán và polyurethane.

Áp suất hơi

• PPG có áp suất hơi rất thấp ở nhiệt độ phòng.

• Điều này giúp nó ít bay hơi và ổn định trong các ứng dụng yêu cầu khả năng bền nhiệt.

Tính chất hóa học

Tính ổn định hóa học

• PPG thuộc nhóm polyether, có chứa nhiều liên kết ether (-O-) trong chuỗi polymer.

• Nó có tính trơ tương đối với hầu hết các hóa chất trong điều kiện thông thường.

Khả năng phản ứng

• PPG có thể tham gia phản ứng với isocyanate để tạo polyurethane (PU).

• Khi tiếp xúc với axit mạnh hoặc bazơ mạnh, liên kết ether có thể bị thủy phân, nhưng quá trình này diễn ra chậm.

Tính bền vững và phân hủy

• PPG có khả năng chống oxy hóa tốt trong điều kiện bình thường.

• Tuy nhiên, khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc chất oxy hóa mạnh, nó có thể bị phân hủy, tạo ra aldehyde, ketone hoặc axit hữu cơ.

3. Ứng dụng của Polypropylene Glycol (PPG) – C8H22O7  do KDCCHEMICAL cung cấp

3.1. Chất điều chỉnh độ nhớt trong sơn và mực in

Ứng dụng

PPG được sử dụng trong ngành sơn, mực in và keo dán để kiểm soát độ nhớt, giúp điều chỉnh khả năng chảy, độ bám dính và độ phủ của sản phẩm. Trong mực in công nghiệp, PPG giúp ổn định cấu trúc mực, tránh hiện tượng lắng đọng sắc tố, từ đó cải thiện chất lượng in.

Ngoài ra, PPG giúp kiểm soát quá trình bay hơi dung môi trong sơn, giúp lớp sơn khô đồng đều, không bị bong tróc hoặc xuất hiện khuyết tật bề mặt.

Cơ chế hoạt động

• Hiện tượng vật lý: PPG có độ nhớt cao, khi thêm vào hệ sơn/mực in sẽ ảnh hưởng đến tính lưu biến, giúp kiểm soát tốc độ chảy và độ dàn trải.

• Phản ứng hóa học: PPG không phản ứng trực tiếp với các thành phần khác nhưng có thể hoạt động như một chất hòa tan trung gian, giúp phân tán sắc tố đều hơn.

3.2. Chất phá bọt trong công nghiệp xử lý nước và hóa chất

Ứng dụng

PPG là thành phần quan trọng trong chất phá bọt (antifoam) được sử dụng trong xử lý nước thải, sản xuất giấy, hóa chất và hệ thống làm mát công nghiệp. Bọt xuất hiện trong các quá trình này có thể gây mất ổn định hệ thống, giảm hiệu suất truyền nhiệt hoặc làm giảm chất lượng sản phẩm.

Bằng cách thêm PPG vào hệ thống, quá trình tạo bọt được kiểm soát, giúp tăng hiệu suất xử lý nước, cải thiện quá trình sản xuất và giảm sự cố vận hành.

Cơ chế hoạt động

• Hiện tượng vật lý: PPG làm giảm sức căng bề mặt của bọt khí, khiến màng bọt trở nên yếu hơn và dễ bị vỡ.

• Phản ứng hóa học: PPG tương tác với các liên kết hydro giữa phân tử nước trong màng bọt, làm suy yếu và phá hủy cấu trúc bọt khí, giúp giải phóng khí ra khỏi dung dịch.

3.3. Thành phần trong sản xuất Polyurethane (PU) Foam

Ứng dụng

Trong ngành sản xuất polyurethane (PU) foam, PPG đóng vai trò polyol chính trong phản ứng tạo PU. PU foam có ứng dụng rộng rãi trong vật liệu cách nhiệt, ghế ngồi ô tô, nệm, keo dán và lớp phủ công nghiệp nhờ vào tính đàn hồi và độ bền cơ học cao.

Độ cứng hay mềm của PU foam có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi khối lượng phân tử và cấu trúc PPG, giúp tạo ra các loại PU phù hợp với từng mục đích sử dụng.

Cơ chế hoạt động

• Hiện tượng vật lý: Khi trộn PPG với diisocyanate, phản ứng tạo bọt xảy ra nhờ vào khí CO₂ sinh ra, giúp hình thành cấu trúc xốp của PU foam.

• Phản ứng hóa học: PPG chứa nhóm hydroxyl (-OH) phản ứng với diisocyanate (-NCO) để tạo thành liên kết urethane (-NHCOO-), hình thành polymer polyurethane.

3.4. Chất giữ ẩm và dung môi trong mỹ phẩm, dược phẩm

Ứng dụng

PPG được sử dụng trong ngành mỹ phẩm và dược phẩm nhờ vào đặc tính giữ ẩm, hòa tan hoạt chất và tăng cường độ bôi trơn. Nó có mặt trong nhiều sản phẩm như kem dưỡng da, dầu gội, son môi, thuốc mỡ, giúp tăng độ mềm mại và cải thiện kết cấu sản phẩm.

Trong dược phẩm, PPG đóng vai trò chất dẫn, giúp hòa tan các hoạt chất khó tan, hỗ trợ sự hấp thu thuốc hiệu quả hơn.

Cơ chế hoạt động

• Hiện tượng vật lý: PPG có khả năng tạo liên kết hydro với nước, giúp giữ nước trong các sản phẩm dưỡng ẩm, từ đó ngăn chặn sự mất nước qua da.

• Phản ứng hóa học: Không tham gia vào các phản ứng hóa học mạnh nhưng hoạt động như một chất trung gian hòa tan, giúp duy trì tính ổn định của hệ nhũ tương trong mỹ phẩm/dược phẩm.

3.5. Chất bôi trơn trong công nghiệp cơ khí

Ứng dụng

PPG là một thành phần quan trọng trong dầu bôi trơn, dầu thủy lực và chất chống ma sát trong máy móc công nghiệp. Nhờ vào tính trơ hóa học và độ nhớt cao, PPG giúp bảo vệ bề mặt kim loại khỏi mài mòn và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

Nó cũng có thể được sử dụng làm dầu bôi trơn trong hệ thống truyền động, bánh răng, vòng bi, giúp giảm tiếng ồn và tăng hiệu suất hoạt động của máy móc.

Cơ chế hoạt động

• Hiện tượng vật lý: PPG có độ nhớt cao, tạo ra màng bôi trơn mỏng giữa các bề mặt tiếp xúc, giúp giảm ma sát và hạn chế mài mòn.

• Phản ứng hóa học: Nhờ tính trơ, PPG ít bị oxy hóa, nhưng có thể bị phân hủy khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc chất oxy hóa mạnh.

3.6. Chất chống đông trong hệ thống làm mát

Ứng dụng

PPG được sử dụng trong chất chống đông cho hệ thống làm mát ô tô, máy công nghiệp, hệ thống điều hòa không khí. Nó giúp ngăn chặn hiện tượng đóng băng của chất lỏng làm mát, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định ở nhiệt độ thấp.

Ngoài ra, PPG cũng giúp giảm hiện tượng ăn mòn trong đường ống, kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Cơ chế hoạt động

• Hiện tượng vật lý: PPG làm giảm điểm đóng băng của dung dịch, giúp chất làm mát không bị đông đặc khi nhiệt độ giảm thấp.

• Phản ứng hóa học: PPG không tham gia vào phản ứng hóa học mạnh nhưng có thể tạo phức với các ion kim loại, giúp giảm sự ăn mòn trong hệ thống làm mát.

Tỷ lệ sử dụng % Polypropylene Glycol (PPG) – C8H22O7

1. Trong sản xuất polyurethane (PU) foam

• Tỷ lệ sử dụng: 40 – 70% (so với tổng khối lượng polyol)

• Mục đích: PPG đóng vai trò là polyol chính trong phản ứng với isocyanate để tạo polyurethane, quyết định độ mềm hay cứng của PU foam.

2. Trong mỹ phẩm và dược phẩm

• Tỷ lệ sử dụng: 1 – 10% (trong công thức mỹ phẩm và dược phẩm)

• Mục đích: PPG hoạt động như một chất giữ ẩm, dung môi hòa tan và chất làm mềm da trong kem dưỡng, dầu gội, son môi và thuốc mỡ.

3. Trong chất bôi trơn và dầu thủy lực

• Tỷ lệ sử dụng: 5 – 30% (tùy vào loại dầu và yêu cầu bôi trơn)

• Mục đích: PPG giúp tăng độ nhớt, cải thiện tính bôi trơn và giảm ma sát trong dầu công nghiệp và dầu động cơ.

4. Trong chất chống đông và hệ thống làm mát

• Tỷ lệ sử dụng: 30 – 60% (trong dung dịch làm mát)

• Mục đích: PPG làm giảm điểm đóng băng của chất làm mát, giúp bảo vệ hệ thống làm mát xe hơi, máy công nghiệp và thiết bị điện lạnh.

5. Trong sơn, mực in và keo dán

• Tỷ lệ sử dụng: 2 – 15% (tùy vào hệ sơn và mực in)

• Mục đích: PPG giúp kiểm soát độ nhớt, cải thiện độ bám dính và tạo màng ổn định trong sơn, mực in và keo dán.

6. Trong chất phá bọt và xử lý nước

• Tỷ lệ sử dụng: 0.1 – 5% (trong hệ thống xử lý nước hoặc công nghiệp giấy)

• Mục đích: PPG giúp giảm bọt trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất giấy và sản xuất hóa chất.

Ngoài Polypropylene Glycol (PPG) – C8H22O7 thì bạn có thể tham khảo thêm các hóa chất dưới đây: