Что такое пластификаторы и с чем их едят / Хабр

Недавно стала замечать, что некоторые прогрессивные молодые родители дают воду детям только в стеклянных бутылочках, а видя пластмассовые бутылки кривят лицо и говорят, что они наполнены пластификаторами, которые нас отравляют и нарушают гормональный фон. Это наблюдение дало мне повод разобраться в вопросе пластификаторов и пищевых полимеров по-подробнее.

Начну я с того, что разные пищевые пластики имеют разную эластичность. Если очень упростить теорию, то эластичность полимера зависит от взаимодействий между макромолекулами, из которых он состоит. Например, в полиэтилене взаимодействия между цепями слабые, поэтому одни макромолекулы могут свободно перемещаться вдоль других, придавая материалу эластичность. А если взять, например, ПВХ, то взаимодействия между макромолекулами гораздо сильнее, что делает их менее подвижными, а материал менее эластичным.

Роль пластификаторов- уменьшить интермолекулярные взаимодействия и сделать полимерные цепи более подвижными.

Работают они следующим образом: в зависимости от типа полимера, молекулы пластификатора встраиваются между цепями полимеров и позволяют им более свободно двигаться. Так как пластификаторы не связаны химически с полимером, они могут свободно переходить из пищевого контейнера в еду.

Если говорить о пластификаторах, которые используются в пищевых пластиках, то на ум сразу приходят два названия: «Фталаты» и «Бисфенол А». Именно эти вещества чаще всего фигурируют в статьях по токсикологии и эндокринологии. Кстати, большинство пластиковых бутылок из полиэтилентерефталата пластификаторов не содержит, так как этот полимер сам по себе эластичный.

Так что же говорит современная наука о воздействии пластификаторов на наш организм?

Тут, как всегда, всё неоднозначно…

Начну я с фталатов. Фталаты используются для придания эластичности ПВХ, а это упаковочная плёнка, конвейерные ленты, трубки, и другие компоненты промышленного пищевого производства. И с недавних пор учёные заподозрили, что фталаты вызывают сбой эндокринной системы, так как взаимодействуют с гормональными рецепторами.

Первый вопрос, который у меня возник: а, собственно, какое количество фталатов выделяется из ПВХ в пищу, и соотносимы ли концентрации фталатов, которые мы употребляем, с концентрацией гормонов в организме?

Исследования показали, что среднее количество фталатов, попадающих в организм с пищей, примерно от 5 до 40 микрограмм на кг веса в день. И если учесть, что молярная активность фталатов примерно в 100 тыс. раз ниже чем, например, у эстрадиола, путём нехитрых математических вычислений получаем следующее количество «фармакологически активных» фталатов: 0.05-0.4 нанограмм на кг веса. При этом, концентрация эстрадиола в организме мужчины около 10-40 нанограмм на кг веса, что в примерно в сто раз выше, и фталаты в организме не накапливаются. То есть, на первый взгляд, фталаты на гормональный фон практически не влияют.

Но тут есть одна загвоздка, вызывающая битву в научном сообществе. В большинстве случаев молярная активность фталатов вычисляется на основе измерения количества вещества, которое присоединяется к рецептору определённого гормона. Но работа эндокринной системы включает в себя не только присоединение молекул к рецепторам, но ещё и синтез гормонов, и их переработку, не говоря уже о том, что одна и та же молекула может взаимодействовать с несколькими системами одновременно, что, естественно, никто не исследовал. В базе данных, где собраны все известные публикации по активности фталатов показано, что эти вещества могут взаимодействовать с 249 протеинами и генами… То есть, что-либо конкретное доказать будет очень сложно. В общем, всё очень расплывчато и сложно доказуемо.

Примерно такая же история с бисфенолом А, который используется, в частности, в детских бутылочках из поликарбоната. Тут не могу не рассказать забавную историю: с некоторых пор на детских бутылочках пишут «Не содержит бисфенола А», но мало кто знает, что вместо бисфенола А в качестве пластификатора добавляют бисфенол С, который мало чем отличается от бисфенола А.

Каков вывод этого поста? Даже не знаю, единственная информация которая известна точно-это то, что современная наука не в состоянии доказать вредность пластификаторов…

Применение пластификаторов, свойства, эффективность

Пластификаторы – это специальные добавки в бетон, которые придают бетону, цементному раствору особые свойства (повышают его текучесть, обеспечивают хорошую усадку, гидроизоляционные свойства, морозостойкость, особую прочность и т. д.).

Большинство пластификаторов нового поколения позволяют выполнять бетонные работы в условиях повышенной влажности и даже под водой!

Пластификаторы – это вещества, составы и смеси, повышающие пластичность или эластичность материала, а также способствующие облегчению его дальнейшей эксплуатации. Кроме того в промышленности существуют поверхностно-активные добавки и компоненты, которые вводятся в бетон, добавляются в растворы и строительные смеси. Они предназначены исключительно для понижения содержания воды и облегчения труда строителей в процессе укладки бетона, стяжки пола с пластификаторами и т.д.

Искусственные химические добавки-модификаторы – это порошкообразные материалы или вязкие вещества, которые при взаимодействии с водой образуют нейтральные или слабощелочные растворы. Это могут быть органоминеральные комплексы, органические соединения, чистые неорганические вещества или их смеси. Производиться пластификаторы для бетона могут специально, а могут являться побочным продуктом других производств.

Как правило, химические органические добавки – это продукты органического синтеза целлюлозных соединений, переработки целлюлозно-бумажной, нефтехимической, химической промышленности, отходов агрохимии, лесохимии и др.

Наиболее распространенными представителями пластификаторов являются ПАВ (поверхностно-активные вещества). Активность и направление действия ПАВ проявляют по-разному. Однако самый эффективный вид поверхностно-активных веществ – это суперпластификаторы.

Таблица 1. Эффективность применения пластификатора.

Наименование показателей	Изменение показателей по сравнению с составом без добавки при В/Ц=const
Сокращение времени и интенсивности вибрации	в 3…5 раз
Сокращение продолжительности формования изделий	в 2,5…3 раза
Экономия электроэнергии при приготовлении и укладке смеси	в 2,5. ..3,5 раза
Снижение трудозатрат при изготовлении изделий	в 2…3 раза
Увеличение срока службы вибростола, пуансон-матриц	в 1,5…2 раза
Улучшение поверхности изделий, уменьшение кол-ва пор	в 1,1…1,3 раза
Сокращение режима ТВО	в 2 раза
Увеличение производительности труда (выпуска продукции)	10…20%

Таблица 2. Влияние суперпластификатора на подвижность бетонной смеси и прочность бетона.

Добавка		Бетонная смесь				Прочность бетона на сжатие, МПа в возрасте, суток
Состав	Дозировка, %	В/Ц	Плотность, кг/м.	Расход цемента, кг/м.	ОК, см	1	3	3	28
Контрольный	—	0,5	2383	357	2,5	11,6	31	48,6	57,7
Полипласт №1	0,6	0,5	2362	350	21,5	9,3	30,4	47,5	57,9
Полипласт №2	0,6	0,42	2370	352	3	19	43,5	64,7	70,1

Статьи по теме

Учебник по Зеленой химии

Научное направление в химии, к которому можно отнести любое усовершенствование химических процессов, которое положительно влияет на окружающую среду. Научное направление возникло в 90-е гг. XX века и довольно быстро нашло сторонников в химическом сообществе.

Что такое пластификаторы (смягчители)?

Что такое пластификаторы (смягчители)?

Руководство по обеспечению соответствия продукции без стресса

ProductIPedia Ресурсы соответствия Что такое пластификаторы (смягчители)?

Поиск ресурсов соответствия

2021-03-08

IP-адрес продукта

Эксперт

Последние ресурсы

• Декларация о соответствии ЕС (DoC)
• Застежки с защитой от детей
• Запрет на использование PFAS и PFCA в потребительских…
• ПФАС в материалах, контактирующих с пищевыми продуктами
• Уникальный идентификатор формулы (UFI)

Перевод

Отказ от ответственности: Этот документ содержит рекомендации и не является юридически обязывающей интерпретацией, поэтому на него нельзя полагаться в качестве юридической консультации.

Пластификаторы представляют собой химические добавки, делающие пластмассы или резину более мягкими и гибкими.
Пластификаторы также называют пластификаторами, из-за этого фталаты являются хорошо известным типом пластификаторов.
Пластификаторы добавляются к полимерам для производства пластмасс. Пластификаторы в основном используются в ПВХ, но значительное количество пластификаторов также используется в таких полимерах, как акрилы, полипропилен или полипропилен (ПП), полиэтилен или полиэтилен (ПЭ), полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полиуретаны.

Потенциальное воздействие пластификаторов

Если пластмассовые или резиновые детали длительное время или неоднократно контактируют с кожей, пластификаторы могут впитываться через кожу. Если пластмассовые или резиновые детали соприкасаются с пищевыми продуктами, пластификаторы могут непреднамеренно попасть в организм через потребляемую пищу. Пластификаторы могут вытекать из пластиковых и резиновых материалов, что приводит к их попаданию в окружающую среду.
Пластификаторы могут быть опасны для здоровья человека и окружающей среды и подпадают под действие химического законодательства.

Типы пластификаторов

• Фталаты (или сложные эфиры фталевой кислоты)
• Хлорированные парафины (например, КЦХП с короткой цепью)
• Бензоатные пластификаторы
• Тримеллитатные пластификаторы (ТМА)
• Цитратные пластификаторы
• Фосфаты
• Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты
• Сложные эфиры алифатических двухосновных кислот
• Сложные эфиры полиолкарбоновых кислот
• Полимерные пластификаторы
• Эпоксидные смолы
• Прочие алифатические сложные эфиры двухосновных кислот
• Пластификаторы на биологической основе

Химические риски и законодательство

(неполный обзор). Использование некоторых фталатов ограничено Регламентом REACH (Приложение XVII), и некоторые фталаты перечислены как вещества, вызывающие особую озабоченность (SVHC) в соответствии с тем же регламентом. Пластификаторы также могут быть ограничены или запрещены в так называемом союзном списке для пластиковых материалов, контактирующих с пищевыми продуктами. Хлорированные парафины (особенно КЦХП) подпадают под действие правил СОЗ и регулярно являются причиной отзыва продукции. Директива по безопасности игрушек также ограничивает использование некоторых пластификаторов в пластмассах и резине, см. стандарт EN 71-9..

Для соответствия необходимо знать состав или смесь ваших материалов. Какие полимеры используются и каковы их химические свойства. Какие химические вещества используются при производстве и какие добавки применяются для придания конечному продукту требуемых свойств.

Для оценки химического риска материалов это важная информация из вашей цепочки поставок.

---

Будьте в курсе важных событий! Нажмите здесь, чтобы подписаться!

_{Поделиться этим сообщением через:}
       

8 считают эту статью полезной

Была ли эта статья полезной?

Спасибо за отзыв!

Последние ресурсы

• Декларация о соответствии ЕС (DoC)
• Застежки с защитой от детей
• Запрет на использование PFAS и PFCA в потребительских…
• ПФАС в материалах, контактирующих с пищевыми продуктами
• Уникальный идентификатор формулы (UFI)

Знаете ли вы факты?

3 минуты чтения

15 мая 2018 г. , 00:00:00

Когда вы работаете с разными материалами, может показаться, что эти материалы просто волшебным образом вам нужны. Однако многие материалы не всегда подходят в самом начале. Вот почему компании используют пластификаторы, чтобы улучшить качество материала для использования в других целях.

Многие люди не знают, что такое пластификаторы, для чего они используются и из чего они сделаны. Это полезная информация. К счастью, в этой статье вы можете найти все, что вам нужно знать о пластификаторах и их использовании в реальном мире.

Пластификаторы представляют собой бесцветные эфиры без запаха, содержащие в основном фталаты. Это используется для улучшения и повышения общей эластичности материала, чтобы сделать его гибким и тому подобное. Они оказались полезными для многих компаний, производящих материалы по разным причинам.

Эти компании используют пластификаторы для улучшения своих материалов, и они используются во всем мире. У них также есть несколько преимуществ, которые делают их идеальными для использования в ПВХ и т. д., и хотя безопасность пластификаторов подвергается сомнению, существует множество причин, по которым компании продолжают использовать их для улучшения своих материалов в целом.

Если вы помните, пластификаторы изготавливаются из основных фталатов в эфире для использования в различных материалах. Тем не менее, они также сделаны из нескольких других химических ингредиентов, чтобы придать им эластичность и гибкость. Некоторые из других ингредиентов включают такие вещи, как адипиновая кислота, спирт и фталевый ангидрид.

Спирт реагирует либо с адипиновой кислотой, либо с фталевым ангидридом с образованием пластификатора, что дает компаниям множество комбинаций, которые можно использовать для создания новых и улучшенных пластификаторов. Есть только несколько комбинаций, которые выдержали строгие испытания, связанные с созданием этих добавок, поскольку на них так много жестких ограничений. Эти ограничения будут рассмотрены позже.

Пластификаторы используются для создания более гибкого или эластичного материала, но чаще всего они используются в поливинилхлориде, также известном как ПВХ. Этот материал обычно называют винилом, и он широко используется во всем мире. ПВХ можно найти в кровельных и настенных покрытиях, в автомобильной промышленности и даже в медицинских устройствах.

Пластификаторы, хотя и используются во многих различных продуктах, также строго регулируются, чтобы гарантировать, что они остаются безопасными для использования людьми. Сюда входят такие вещи, как печатная краска, краска, резиновые изделия и клеи, которые можно найти во многих сферах жизни. Вы, вероятно, были рядом с пластификатором и даже не осознавали этого. Однако чаще всего они встречаются в профессиональном использовании.

Основным преимуществом является возможность придать материалу более гибкое качество. Однако это не единственное серьезное преимущество. Когда материалу придается это гибкое качество, он становится намного прочнее, чем раньше. Вот почему ПВХ часто называют одним из самых прочных веществ и материалов в мире.

Эти материалы могут служить до 50 лет без повреждений, поэтому многие компании используют ПВХ для водопроводных труб. Стойкость является основным преимуществом пластификаторов, также полезна возможность создавать бесконечные комбинации.

В ближайшие несколько лет в индустрии пластификаторов может произойти несколько изменений. Если вы сравните данные за последние 15 лет, то увидите, что многие ингредиенты, использовавшиеся для изготовления прошлых пластификаторов, были изменены или обновлены, чтобы обеспечить более качественные и безопасные варианты для масс. То же самое может произойти и в будущем, когда будут обнаружены, протестированы и применены на практике более безопасные и эффективные комбинации.

Трудно сказать, какие изменения произойдут в ближайшие несколько лет, но с постоянно меняющимися представлениями о науке прорывы могут произойти уже завтра. В индустрии пластификаторов могут пройти годы, прежде чем мы увидим какие-либо прорывы, реализованные на практике благодаря испытаниям и сертификации, связанным с пластификаторами.