Введение
Дилауроилпероксид (LPO, CAS 105-74-8) представляет собой симметричный диацилпероксид, полученный из лауриновой кислоты. Являясь одним из наиболее широко доступных диацилпероксидов, LPO занимает важное место в ассортименте органических пероксидов, выступая в качестве среднетемпературного инициатора полимеризации и отвердителя для эластомеров. В данном всеобъемлющем руководстве рассматриваются его свойства, химия разложения, промышленное применение и меры безопасности.
Основные сведения: дилауроилпероксид
- Номер CAS: 105-74-8
- Название по IUPAC: дидодеканоилпероксид
- Молекулярная формула: C24H46O4
- Молекулярная масса: 398,62 г/моль
- Внешний вид: белый порошок, хлопья или пастилки
- Диапазон температур плавления: 53–57 °C
- Содержание активного кислорода: ~4,01 % (теоретическое); 3,8–4,0 % (коммерческое)
- Период полураспада за 10 часов: ~62 °C (в бензоле)
- Период полураспада за 1 час: ~80 °C
- Температура полного разложения (SADT): ~50 °C (в чистом виде); для рецептур показатели могут отличаться
Физические и химические свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Внешний вид | Белый порошок или хлопья |
| Плотность | ~0,9 г/см³ |
| Насыпная плотность | 0,4–0,6 г/см³ |
| Содержание активного кислорода | 3,8–4,0 % |
| Растворимость в воде | Нерастворим |
| Растворимость в органических растворителях | Растворим в бензоле, хлороформе, маслах; слабо растворим в этаноле |
| Температура вспышки | >70 °C |
Химия разложения
При термическом разложении LPO подвергается гомолитическому разрыву O-O-связи с образованием двух лауроилокси-радикалов. Эти первичные радикалы могут декарбоксилироваться с образованием ундециловых радикалов и CO₂. К продуктам разложения относятся ундекан, диоксид углерода и лауриновая кислота, которые являются относительно безвредными и не содержат ароматических соединений, что отличает LPO от бензоилпероксида, при разложении которого образуются ароматические продукты.
Основные области применения
1. Полимеризация ПВХ
LPO служит инициатором низко- и среднетемпературной суспензионной и массовой полимеризации ПВХ. Кинетика его разложения в диапазоне 55–70 °C подходит для ПВХ общего назначения и сополимеров. LPO часто используется в сочетании с другими инициаторами для достижения желаемого профиля скорости полимеризации.
2. Сшивание полиэтилена
При перекисном сшивании полиэтилена LPO может выступать в качестве соинициатора наряду с перекисями, работающими при более высоких температурах, обеспечивая генерацию радикалов на ранних стадиях цикла нагрева и способствуя более равномерному распределению сшивок.
3. Отверждение силиконового каучука
LPO используется в качестве отвердителя для определённых составов силиконовых эластомеров, особенно в тех случаях, когда требуются более низкие температуры отверждения по сравнению с системами на основе DCP или BIPB.
4. Применение в пищевой и косметической промышленности
Исторически LPO использовался в качестве отбеливателя для муки и пищевых масел, хотя нормативные ограничения сузили сферу его применения во многих регионах. Его статус GRAS (общепризнанно безопасный) для определенных пищевых применений был оценен в различных юрисдикциях.
Безопасность и обращение
LPO классифицируется как органический пероксид типа D (UN 3106 для твердых составов). Основные рекомендации по обращению включают:
- Хранение при температуре не выше 25–30 °C
- Защита от прямых солнечных лучей и источников тепла
- Не допускать загрязнения кислотами, щелочами, восстановителями и ускорителями
- Использование заземленного, искробезопасного оборудования
- Водяной распыл или туман для тушения пожара
Часто задаваемые вопросы
В: Чем отличается LPO от перекиси бензоила при применении в полимеризации?
О: Ключевые различия включают: (1) LPO имеет более низкую температуру 10-часового периода полураспада (~62 °C по сравнению с ~73 °C для BPO), что делает его более реакционноспособным при более низких температурах; (2) продукты разложения LPO (лауриновая кислота, ундекан, CO₂) являются алифатическими и относительно безвредными, тогда как при разложении BPO образуются ароматические продукты (производные бензола); (3) Содержание активного кислорода в LPO ниже (4 % против 6,6 %), что требует более высокой дозировки по массе; (4) BPO, как правило, требует флегматизации водой, тогда как LPO выпускается в сухом виде.
В: Разрешено ли использование LPO в изделиях, контактирующих с пищевыми продуктами?
О: Нормативно-правовой статус зависит от юрисдикции. В США LPO прошло оценку на соответствие требованиям FDA для определённых видов применения, связанных с контактом с пищевыми продуктами. В Европейском союзе могут применяться пределы специфической миграции. В Китае LPO ранее использовался в качестве средства для обработки муки, но с 2011 года его применение ограничено. Перед использованием всегда проверяйте актуальный нормативный статус для конкретного применения и региона.
Основные выводы
- Дилауроилпероксид (LPO, CAS 105-74-8) — это универсальный диацилпероксид с T10h ~62 °C.
- Области применения включают полимеризацию ПВХ, сшивание полиэтилена, отверждение силиконов и (исторически) пищевую промышленность.
- Его алифатические продукты разложения относительно безвредны по сравнению с ароматическими диацилпероксидами, такими как BPO.
- Более низкое содержание активного кислорода (4 %) требует более высокой дозировки по массе, но обеспечивает определенные преимущества при работе с веществом.
- Компания Shandong Do Sender Chemicals поставляет LPO высокой чистоты для применения в промышленной полимеризации и сшивании.