บทนำ
ไดลาวโรอิลเปอร์ออกไซด์ (LPO, CAS 105-74-8) เป็นไดอะซิลเปอร์ออกไซด์แบบสมมาตรที่สกัดจากกรดลอริก ในฐานะหนึ่งในไดอะซิลเปอร์ออกไซด์ที่มีจำหน่ายอย่างแพร่หลายที่สุด LPO มีบทบาทสำคัญในกลุ่มผลิตภัณฑ์เปอร์ออกไซด์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันที่อุณหภูมิปานกลาง และเป็นตัวทำให้ยางยืดตัวแข็งตัว คู่มือฉบับสมบูรณ์นี้วิเคราะห์คุณสมบัติ ปฏิกิริยาการสลายตัว การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม และการจัดการด้านความปลอดภัย
ข้อมูลสำคัญ: ไดลาวโรอิลเปอร์ออกไซด์
- หมายเลข CAS: 105-74-8
- ชื่อ IUPAC: Didodecanoyl peroxide
- สูตรโมเลกุล: C24H46O4
- น้ำหนักโมเลกุล: 398.62 g/mol
- ลักษณะ: ผงสีขาว, เกล็ด หรือเม็ด
- ช่วงจุดหลอมเหลว: 53-57 องศาเซลเซียส
- ออกซิเจนแอคทีฟ: ~4.01% (ตามทฤษฎี); 3.8-4.0% (ในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์)
- ครึ่งชีวิต 10 ชั่วโมง: ~62 องศาเซลเซียส (ในเบนซีน)
- ครึ่งชีวิต 1 ชั่วโมง: ~80 องศาเซลเซียส
- SADT: ~50 องศาเซลเซียส (ในสภาพบริสุทธิ์); สูตรผสมอาจแตกต่างกัน
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี
| คุณสมบัติ | ค่า |
|---|---|
| ลักษณะ | ผงหรือเกล็ดสีขาว |
| ความหนาแน่น | ~0.9 g/cm³ |
| ความหนาแน่นรวม | 0.4-0.6 g/cm³ |
| ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยา | 3.8-4.0% |
| ความละลายในน้ำ | ไม่ละลาย |
| ความละลายในสารอินทรีย์ | ละลายได้ในเบนซีน คลอโรฟอร์ม และน้ำมัน; ละลายได้เล็กน้อยในเอทานอล |
| จุดวาบไฟ | >70 องศาเซลเซียส |
เคมีของการสลายตัว
เมื่อเกิดการสลายตัวทางความร้อน LPO จะเกิดการตัดพันธสัมพันธ์ O-O แบบโฮโมลิติก เพื่อสร้างอนุมูลลาวโรอิลออกซีสองตัว อนุมูลปฐมภูมิเหล่านี้สามารถเกิดการดีคาร์บอกซิเลชันเพื่อสร้างอนุมูลอุนเดซิลและ CO2 ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวรวมถึงอุนเดแคน คาร์บอนไดออกไซด์ และกรดลอริก ซึ่งมีความเป็นพิษต่ำและไม่เป็นสารอะโรมาติก ทำให้ LPO แตกต่างจากเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ ซึ่งให้ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่เป็นสารอะโรมาติก
การใช้งานหลัก
1. การโพลีเมอไรเซชันของ PVC
LPO ทำหน้าที่เป็นตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำถึงปานกลาง สำหรับการโพลิเมอไรเซชัน PVC แบบแขวนลอยและแบบมวล การวิเคราะห์จลนศาสตร์การสลายตัวในช่วงอุณหภูมิ 55-70 องศาเซลเซียส เหมาะสำหรับเกรด PVC ทั่วไปและโคพอลิเมอร์ LPO มักใช้ร่วมกับตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาอื่น ๆ เพื่อให้ได้โปรไฟล์อัตราการโพลิเมอไรเซชันตามที่ต้องการ
2. การสร้างเครือข่ายของโพลีเอทิลีน
ในการสร้างเครือข่ายข้ามของโพลีเอทิลีนด้วยเปอร์ออกไซด์ LPO สามารถทำหน้าที่เป็นตัวเริ่มต้นร่วม (co-initiator) ร่วมกับเปอร์ออกไซด์ที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง יותר โดยสร้างอนุมูลอิสระในขั้นตอนต้นของวงจรการให้ความร้อน และช่วยทำให้การกระจายตัวของเครือข่ายข้ามเป็นไปอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น
3. การบ่มยางซิลิโคน
LPO ถูกใช้เป็นสารทำให้แข็งตัวสำหรับสูตรยางซิลิโคนบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ต้องการอุณหภูมิการทำให้แข็งตัวที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับระบบ DCP หรือ BIPB
4. การใช้ในอาหารและเครื่องสำอาง
ในอดีต LPO ถูกใช้เป็นตัวฟอกสีสำหรับแป้งและน้ำมันอาหาร แต่ข้อจำกัดทางกฎหมายได้ทำให้การใช้งานนี้ถูกจำกัดในหลายภูมิภาค สถานะ GRAS (Generally Recognized As Safe) ของ LPO สำหรับการใช้งานในอาหารบางประเภทได้รับการประเมินในเขตอำนาจศาลต่าง ๆ
ความปลอดภัยและการจัดการ
LPO ถูกจัดประเภทเป็นเปอร์ออกไซด์อินทรีย์ประเภท D (UN 3106 สำหรับสูตรที่เป็นของแข็ง) ข้อควรพิจารณาหลักในการจัดการ ได้แก่:
- เก็บรักษาที่อุณหภูมิไม่เกิน 25-30 องศาเซลเซียส
- ป้องกันไม่ให้สัมผัสกับแสงแดดโดยตรงและแหล่งความร้อน
- หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนกับกรด เบส สารรีดิวซ์ และสารเร่งปฏิกิริยา
- ใช้อุปกรณ์ที่ต่อสายดินและไม่ก่อให้เกิดประกายไฟ
- ใช้น้ำพ่นหรือหมอกน้ำในการดับเพลิง
คำถามที่พบบ่อย
Q: สิ่งที่ทำให้ LPO แตกต่างจากเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ในการใช้งานการโพลิเมอไรเซชันคืออะไร?
A: ความแตกต่างหลัก ได้แก่: (1) LPO มีอุณหภูมิครึ่งชีวิต 10 ชั่วโมงที่ต่ำกว่า (~62 องศาเซลเซียส เทียบกับ ~73 องศาเซลเซียสสำหรับ BPO) ทำให้มีปฏิกิริยาสูงขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า; (2) ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของ LPO (กรดลอริก, อุนเดแคน, CO2) เป็นสารอัลลิฟาติกและค่อนข้างปลอดภัย ในขณะที่ BPO ให้ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่เป็นสารอะโรมาติก (อนุพันธ์ของเบนซีน); (3) ปริมาณออกซิเจนที่ใช้งานได้ของ LPO ต่ำกว่า (4% เทียบกับ 6.6%) ทำให้ต้องใช้ปริมาณที่มากขึ้นตามน้ำหนัก; (4) BPO โดยทั่วไปต้องผสมน้ำเพื่อทำให้เป็นสารละลาย ในขณะที่ LPO มีจำหน่ายในรูปแบบแห้ง
Q: LPO ได้รับการอนุมัติสำหรับการใช้งานที่สัมผัสกับอาหารหรือไม่?
A: สถานะทางกฎหมายแตกต่างกันตามเขตอำนาจ ในสหรัฐอเมริกา LPO ได้ผ่านการประเมินสำหรับการใช้สัมผัสอาหารบางประเภทตามกฎระเบียบของ FDA ในสหภาพยุโรป อาจมีขีดจำกัดการย้ายสารเฉพาะที่กำหนดไว้ ในประเทศจีน LPO เคยถูกใช้เป็นตัวรักษาแป้ง แต่ถูกจำกัดการใช้ตั้งแต่ปี 2011 ควรตรวจสอบสถานะการกำกับดูแลปัจจุบันสำหรับการใช้งานและภูมิภาคเฉพาะก่อนใช้งานเสมอ
จุดสำคัญ
- ไดลาวอยล์เปอร์ออกไซด์ (LPO, CAS 105-74-8) เป็นไดอะซิลเปอร์ออกไซด์ที่มีคุณสมบัติหลากหลาย โดยมีค่า T10h ประมาณ 62 องศาเซลเซียส
- การใช้งานครอบคลุมการโพลีเมอไรเซชันของ PVC การสร้างพันธะข้ามของโพลีเอทิลีน การบ่มซิลิโคน และ (ในอดีต) การแปรรูปอาหาร
- ผลิตภัณฑ์การสลายตัวแบบอัลลิฟาติกของมันมีความเป็นพิษต่ำเมื่อเทียบกับไดอะซิลเปอร์ออกไซด์แบบอะโรมาติก เช่น BPO
- ปริมาณออกซิเจนที่ใช้งานได้ต่ำ (4%) ทำให้ต้องใช้ปริมาณที่มากขึ้นตามน้ำหนัก แต่ให้ข้อได้เปรียบในการจัดการที่เฉพาะเจาะจง
- Shandong Do Sender Chemicals จัดหา LPO ความบริสุทธิ์สูง สำหรับการใช้งานในกระบวนการโพลิเมอไรเซชันและการสร้างพันธะข้ามในอุตสาหกรรม