توضیحات عمومی

DIOCTYL TEREPHTHALATE                             

فرمول مولکولی:                                                 C₂₄H₃₈O₄

CAS Number:                                                  ۲-۸۶-۶۴۲۲

نام های متداول دیگر:

بیس ۲- اتیل هگزیل ترفتالات Bis(2-ethylhexyl) terephthalate، دی اتیل هگزیل ترفتالات Di(ethylhexyl) terephthalate ، ۱,۴-Benzenedicarboxylic acid bis(2-ethylhexyl) ester، ۱,۴-Benzenedicarboxylic acid, dioctyl ester، Di-n-octylterephthalate، dioctyl benzene-1,4-dicarboxylate، ترفتالیک اسید دی اکتیل استر  Terephthalic acid, dioctyl ester، di-n-octyl terephthalate، SCHEMBL43953 ، Eastman DOTP Plasticizer ،DOPT  ، Kodaflexdotp ، dioctyl tetrephthlate ، Bis(2-ethylhexyl)ester ، DEHT ، DEHTP

کاربرد بصورت خلاصه:

از آن به عنوان نرم کننده در تولید پلاستیک هایی که احتیاج به مقاومت کششی بالاتری دارند مانند PVC، درزگیر، واشر، اورینگ[۱]، روکش فلزات، قطعات خودرو، روکش پارچه، کفپوش، کاغذ دیواری، روکش سیم و کابل، حشره کش، پوشش دهنده ها، چرم، کفش، دستکش، درهای ساختمانی، جوهر چاپ، رنگ، لاک، چسب، آب بندها، ایزوگام، اسباب بازی، دارو، بسته بندی غذاها، لوازم ورزشی و زمین های بازی استفاده می شود.

هم چنین این ترکیب جایگزین مناسبی برای نرم کننده های اورتو فتالات[۲] و در فرآیند اکستروژن[۳]، کلندرینگ[۴]، قالب گیری تزریقی[۵]، قالب گیری چرخشی[۶]، قالب گیری غوطه وری[۷] و ریخته گری توخالی[۸] است. (CHEMCEED) (NAN YA PLASTICS) (SILVER FERN) (ACAR CHEMICALS)

خصوصیات فیزیکی شیمیایی DOTP

رنگ، بو، حالت فیزیکی و خصوصیات فیزیکی معروف  DOTP :

دی اکتیل ترفتالات یک دی استر ترفتالیک اسید[۹] و۲- اتیل هگزانول، به فرم مایع روغنی بی رنگ و شفاف ( گاها زرد رنگ) است. این ماده به دلیل داشتن خطرات کمتر، به عنوان جایگزینی مناسب برای اورتو فتالات ها استفاده می شود. بر خلاف دی اکتیل فتالات رادیکال های استر در دو جهت مخالف و در موقعیت پارا بر روی حلقه بنزنی واقع شده اند. به دلیل انشعابات مضاعف و آرایش متفاوت مولکولی بزرگتر بوده و نمی تواند به راحتی از مواد مهاجرت کند. (OXO) (pubchem)

حلالیت  DOTP در حلالهای دیگر و آب:

انحلال پذیری در آب :           mg/l    ۴          (نامحلول)

شرکت­های تولیدکننده  DOTP

در حال حاضر به وسیله ی شرکت پتروشیمی رازی و ۲۷ شرکت داخلی تولید می شود.

لهستان، چین، تایوان، مکزیک، هند، کره، کلمبیا، تایلند، پاکستان، رومانی، ازبکستان، ترکیه، آلمان

ميزان واردات و صادرات  DOTP  (كد تعرفه گمركي ۲۹۱۷۳۹۹۰)؛

کاربردهای DOTP

حجم مصرف سالیانه:

صنایع مصرف­کننده DOTP به ترتیب میزان مصرف:

۱) صنایع پلاستیک : از این ترکیب به دلیل فشار بخار کم و پایداری زیاد به عنوان یک نرم کننده جهت افزایش خاصیت کشسانی در تولید پلاستیک های PVC ^[10] (پلی وینیل کلراید) و لاستیک ها استفاده می شود. این نرم کننده از نقطه نظر محیط زیستی نسبت به سایر نرم کننده ها به ویژه اورتو فتالات ها[۱۱] دارای خطرات کمتری است. از دیگر نرم کننده های مشابه می توان به دی اکتیل فتالات، دی ایزونونیل فتالات (DINP)[12]، دی (۲- پروپیل هپتیل) فتالات (DPHP)[13] و دی ایزودسیل فتالات (DIDP)[14] اشاره کرد. (LEBA) (the chemical company)

۲) صنعت ساختمان : در تولید برخی از پوشش دهنده ها و عایق کننده های پشت بام ها و هم چنین کف پوش ها که از جنس پلی وینیل کلراید ( PVC ) هستند، از دی اتیل هگزیل ترفتالات به عنوان یک نرم کننده استفاده می شود. (ChemistryViews)

۳) صنعت رنگ و رزین : در فرمولاسیون رنگ ها و رزین ها معمولا از یک مایع با جرم مولکولی و نقطه جوش بالا به عنوان نرم کننده[۱۵] استفاده می شود که موجب کاهش نیروی واندر والس بین مولکول های پلیمری، افزایش نرمی و انعطاف پذیری و کاهش دمای انتقال شیشه ای در رزین های سفت و سخت و به حداقل رساندن شکستگی و ترک خوردگی[۱۶] می شود. بسته به نوع رزین و دیگر ترکیبات مورد استفاده در آن، نرم کننده بر میزان سفتی و استحکام، اشتعال پذیری و پایداری نسبت به نور و گرما تاثیر گذار است. یکی از نرم کننده های بسیار پرکاربرد در تولید رنگ ها، رزین ها و پوشش دهنده ها دی اتیل هگزیل ترفتالات است. (ASTM INTERNATIONAL)

۴)  صنعت چاپ : جوهرهایی که به وسیله تبخیر خشک می شوند به شدت شکننده هستند. تا زدن و یا مچاله کردن برخی از مواد پرینت شده موجب ترک خوردگی و سست شدن فیلم جوهر می شود. در جوهرها از نرم کننده هایی مانند دی اکتیل ترفتالات به منظور افزایش قابلیت ارتجاعی، انعطاف پذیری، براقیت، مقاومت در برابر یخ زدگی، نرمی و پایداری رنگ های پرینت و خشک شده و به حداقل رساندن تغییر رنگ در دماهای بالا و جلوگیری از پوسته پوسته شدن آن ها استفاده می شود. (OXO)

۵) صنعت چسب و آب بندي : نرم کننده ها از جمله اجزای مهم در چسب ها و آب بندها هستند که موجب افزایش عمر مفید، افزایش دوام و ثبات محصول، کاهش هزینه و بهینه کردن عملکرد محصول می شوند. در انتخاب نرم کننده برای این ترکیبات سازگاری پلیمری به دلیل جلوگیری از خروج نرم کننده از محصول و از بین رفتن مزایای آن بسیار اهمیت دارد، چرا که طول عمر محصول به شدت به آن وابسته است. دی اکتیل تر فتالات از جمله این نرم کننده هاست. (OXO)

۶) صنایع آرایشی بهداشتی : از فتالات ها در تولید اسپری های مو، موس ها، لاک ناخن، تمیز کننده های پوست، شامپوی بچه ها و … استفاده می شود. این ترکیبات موجب کاهش ترک خوردگی لاک ناخن، حفظ عطر و رایحه، کاهش غلظت اسپری ها و افزایش توزیع پذیری و بهبود رطوبت محصولات پوستی و نفوذ بهتر آن ها در پوست می شود.  (ResearchGate )

۷) صنعت برق : سیم ها و کابل های پی وی سی حدود ۴۶% از بازار کابل ها را تشکیل می دهند. از این پلاستیک در تولید کابل های انتقال نیرو در فشار کم تا متوسط، کابل های سه لایه ی تلویزیون و کامپیوتر، کابل تلفن، کابل اتومبیل، کابل های باتری و رباتیک، کابل های انتقال داده و … استفاده می شود. مقاوم بودن این پلاستیک در برابر آتش سوزی و احتراق منجر به کاربرد آن در این صنعت شده است. از دی اکتیل ترفتالات به عنوان نرم کننده در تولید کابل های PVC استفاده می شود. (PVC4 CABLES)

فرايند تولید  DOTP

در حال حاضر مجموعا ۲۷ واحد داخلی مشغول تولید ترفتالیک اسید دی اکتیل استر به ظرفیت ۳۲۷۱۰۰ تن می باشند.

روش­های مختلف تولید  DOTP:

۱)      واکنش ترنس استری شدن[۱۷] دی متیل ترفتالات ( DMT )[18] با ۲- اتیل هگزانول[۱۹] :

C₆H₄(CO)₂(OCH₃)₂ + 2 C₈H₁₇OH → C₆H₄(CO₂ C₈H₁₇)₂ + 2CH₃OH

در واکنش ترنس استری شدن از یک کاتالیست اسیدی مانند سولفوریک اسید[۲۰]، متان سولفونیک اسید[۲۱]، پاراتولوئن سولفونیک اسید[۲۲] یا کاتالیست های برپایه ی زیرکونیوم، تیتانیوم و قلع استفاده می شود. دمای واکنش مابین C ˚ ۲۶۰-۱۸۰ است. در این روش میزان ناخالصی و تولید محصولات جانبی نامطلوب بیشتر بوده و محصول نهایی از درجه خلوص کمتری برخوردار است. (OXO)

۲)      واکنش استری شدن ۲- اتیل هگزانول و ترفتالیک اسید (PTA)[23] :

C₆H₄(CO₂H)₂ + 2 C₈H₁₇OH → C₆H₄(CO₂ C₈H₁₇)₂ + 2H₂O

این واکنش درون راکتور هم زن دار و در حضور کاتالیست بدون استفاده از گاز بی اثر، بدون فشار، روباز و در تماس با اتمسفر انجام می شود. راکتور به وسیله ی یک هیتر گرما داده می شود. پس از گرم شدن راکتور، الکل مازاد و آب تولید شده در فرآیند، به منظور جلوگیری از ایجاد فوم و فشار درون راکتور، به وسیله ی دو ستون به برج ارسال می شوند. درون برج آب و الکل جداسازی شده، سپس آب کندانس شده، از قسمت پایانی برج خارج می شود. الکل نیز از بالای برج گرفته شده و به راکتور برگشت داده می شود. میزان آب محصول و اسیدیته آن مرتبا در حین فرآیند اندازه گیری شده و با کاهش اسیدیته به زیر KOH / mg 1/0 تولید متوقف می شود. محصول به وسیله آب شسته شده و سپس فیلتر می شود. گرمای واکنش مابین C ˚ ۲۲۰-۱۷۰ است. کاتالیست مورد استفاده از میان کاتالیست های تیتانیوم ایزوپروپوکسید[۲۴]، تتراایزوپروپیل تیتانات[۲۵]، تتراپروپیل اورتو تیتانات[۲۶]، تیتانیوم نرمال بوتوکسید[۲۷]، تتراایزوبوتیل تیتانات[۲۸]، تترا نرمال بوتیل تیتانات[۲۹]، متان سولفونیک اسید[۳۰] و قلع دو اکسالات[۳۱] انتخاب می شود. کاتالیست های برپایه تیتانیوم کاتالیست های آمفوتری هستند که در در هنگام تقطیر به راحتی از محصول جداسازی می شوند. این روش به دلیل تولید محصولات جانبی کمتر، محصول با خلوص بالاتر و هزینه کمتر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

شکل شماره ۱- فرآیند تولید DOTP به روش استری شدن (Cey)

(YILDIRIM, 2014) (the chemical company) (OXO)

۳)      استفاده از بطری های بازیافتی پلی اتیلن ترفتالات (PET) :

در واحد دی اکتیل فتالات با اعمال اندکی تغییر امکان تولید دی اکتیل ترفتالات با استفاده از بطری های بازیافتی پلی اتیلن ترفتالات وجود دارد. رنگ بطری های بازیافتی ( سبز، سفید، آبی یا چند رنگ) اهمیتی نداشته و محصول نهایی زرد رنگ است. محصول جانبی این واکنش اتیلن گلایکول است. از مایع یونی اسیدی Bronsted–Lewis به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. این کاتالیست تا ۷ مرتبه قابلیت استفاده بدون هیچ گونه تغییری در میزان بازدهی دارد. در این روش ابتدا بطری ها شست و شو داده شده و سپس درون یک خشک کن قرار داده شده و پودر می شوند. پودرها به همراه مقادیری ایزواوکتانول به راکتور وارد شده و در دمای C ˚ ۳۵۰-۳۰۰ در مدت زمان ۴-۳ ساعت واکنش انجام می شود. پس از خنک شدن محصول تا دمای محیط، به بخش فیلتراسیون ارسال می شود. خروجی این مرحله به آب دیونیزه افزوده شده و مخلوط را به خوبی هم می زنیم تا دو فاز از یکدیگر جدا شوند. فاز پایینی که حاوی اتیلن گلایکول و آب است به تبخیر کننده ارسال شده و فاز بالایی که دارای دی اکتیل ترفتالات است، در فشار کم در یک برج تقطیر جداسازی می شود.  (Shiwei Liu, 2013) (陈晋阳, ۲۰۱۲)

نحوه بسته­ بندی DOTP