Dioctyl Phthalate (DOP) là gì? Tính chất lý hóa, quy trình sản xuất và ứng dụng thực tế

Dioctyl phthalate (DOP), còn được gọi là di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP), là một hợp chất hữu cơ của nhóm phthalate, được sử dụng rộng rãi như một chất hóa dẻo trong ngành nhựa, đặc biệt là polyvinyl clorua (PVC). Với vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính linh hoạt và độ bền của vật liệu, DOP đã trở thành một phần không thể thiếu của nhiều ứng dụng công nghiệp. Tuy nhiên, nó cũng gây ra rất nhiều tranh cãi về tác động đến sức khỏe và môi trường. Bài viết này sẽ đi vào cấu trúc, quy trình sản xuất, ứng dụng, tác động và các quy định liên quan đến DOP.

1. Cấu trúc hóa học và tính chất vật lý

1.1. Cấu trúc hóa học

Dioctyl phthalate có một công thức phân tử C₂₄hh₃₈o₄, là một este của axit phtalic và rượu 2-ethylhexanol. DoP tồn tại dưới dạng chất lỏng nhớt, không màu, không mùi và không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong dầu và dung môi hữu cơ.

• Công thức hóa học: C6H4 (CO2C8H17) 2
• Trọng lượng phân tử: 390,56 g/mol.
• Cấu trúc nhánh: giúp tăng khả năng tương thích với polymer và giảm sự bay hơi.

1.2. Tính chất vật lý

• Điểm sôi: Khoảng 380 ° C.
• Mật độ: 0,98 g/cm³ ở 20 ° C.
• Độ hòa tan: Không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong chloroform, metanol và dầu.
• Tính ổn định: ổn định với nhiệt độ cao, tia UV và có khả năng chống phân cực tốt.

1.3 Tính chất hóa học

DoP có khả năng tương thích cao với nhiều polyme mà không thay đổi cấu trúc hóa học của chúng. Điều này làm cho DOP trở thành một hóa chất nhựa lý tưởng để cải thiện tính linh hoạt và tính linh hoạt của vật liệu.

2. Quá trình sản xuất

DOP được sản xuất thông qua phản ứng ester hóa giữa anhdride phthalic và rượu vang 2-ethylhexanol với sự hiện diện của chất xúc tác axit như axit sunfuric hoặc axit para-toluenesulfonic.

Các bước chính:

Bước 1 – Giai đoạn sáng tạo đơn sắc

Phthalic anhydride phản ứng với rượu để tạo ra monoester.

Phản ứng này xảy ra nhanh chóng ở nhiệt độ khoảng 130 nhiệt150 ° C.

Bước 2 – Giai đoạn sáng tạo Diester

Monoester tiếp tục phản ứng với rượu để tạo ra diester (DOP).

Quá trình này cần loại bỏ nước bằng phương pháp chưng cất để đẩy cân bằng phản ứng về phía sản phẩm.

Bước 3 – Lọc và tinh chỉnh

Sử dụng carbon hoạt tính để loại bỏ màu sắc.

Sản phẩm được tinh chỉnh bằng cách chưng cất chân không để đạt được độ tinh khiết cao (> 99%).

3. Ứng dụng thực tế

3.1. Ứng dụng trong ngành nhựa

DOP là chất hóa dẻo chính cho PVC, giúp tăng tính linh hoạt, linh hoạt và dễ xử lý:

• Ống nhựa y tế: truyền máu, túi máu.
• Vật liệu xây dựng: gạch vinyl, màng chống thấm nước.
• Sản phẩm tiêu dùng: Đồ chơi trẻ em, lớp phủ bề mặt.

Ứng dụng trong ngành nhựa

3.2. Ứng dụng trong ngành khác

Ngoài PVC, DOP cũng được sử dụng:

• Làm dung môi trong sơn, mực và keo.
• Dầu thủy lực hoặc điện môi trong thiết bị cao.
• Như một phụ gia trong mỹ phẩm hoặc thuốc trừ sâu.

4. Tác động đến sức khỏe và môi trường

4.1. Tác động đến sức khỏe

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng DOP có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người:

• Rối loạn nội tiết: DOP có thể bắt chước hormone tự nhiên, gây mất cân bằng nội tiết tố.
• Độc tính sinh sản: Giảm số lượng tinh trùng ở nam giới và hệ thống sinh sản bất thường ở động vật thí nghiệm.
• Phát triển trẻ em: Tiếp xúc với DOP có thể ảnh hưởng đến sự phát triển thần kinh của trẻ sơ sinh.

4.2. Tác động đến môi trường

DOP có khả năng tích lũy sinh học trong chuỗi thực phẩm:

• Độc tính dưới nước: Cá gây hại và các loài thủy sinh khác khi bị rò rỉ vào môi trường nước.
• Khả năng phân hủy thấp: Tăng nguy cơ ô nhiễm lâu dài.

Dioctyl phthalate là một hợp chất quan trọng trong ngành nhựa nhờ tính linh hoạt cao và chi phí thấp. Tuy nhiên, các tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường đã khiến nó trở thành trọng tâm của nhiều cuộc tranh luận pháp lý trên toàn cầu. Tìm kiếm các lựa chọn thay thế an toàn hơn đang trở thành một xu hướng không thể thiếu để giảm thiểu rủi ro từ việc sử dụng DOP trong tương lai.