Polypropylenglykol (PPG)Propylenglykol (PPG) ist ein nichtionisches Polymer, das durch ringöffnende Polymerisation von Propylenoxid gewonnen wird. Es zeichnet sich durch Eigenschaften wie einstellbare Wasserlöslichkeit, einen breiten Viskositätsbereich, hohe chemische Stabilität und geringe Toxizität aus. Seine Anwendung erstreckt sich über zahlreiche Branchen, darunter Chemie, Pharmazie, Haushaltschemikalien, Lebensmittel und industrielle Fertigung. PPGs mit unterschiedlichen Molekulargewichten (typischerweise von 200 bis über 10.000) weisen signifikante funktionelle Unterschiede auf. Niedermolekulare PPGs (wie PPG-200 und 400) sind besser wasserlöslich und werden häufig als Lösungsmittel und Weichmacher eingesetzt. Mittel- und hochmolekulare PPGs (wie PPG-1000 und 2000) sind besser öllöslich oder halbfest und werden primär zur Emulgierung und Elastomerherstellung verwendet. Im Folgenden werden die wichtigsten Anwendungsgebiete detailliert analysiert:
1. Polyurethan (PU)-Industrie: Einer der wichtigsten Rohstoffe
PPG ist ein wichtiger Polyol-Rohstoff für die Herstellung von Polyurethan-Werkstoffen. Durch die Reaktion mit Isocyanaten (wie MDI und TDI) und die Kombination mit Kettenverlängerern können verschiedene Arten von PU-Produkten hergestellt werden, die das gesamte Spektrum von Weich- bis Hartschaum abdecken:
Polyurethan-Elastomere der Typen PPG-1000-4000 werden häufig zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen (TPU) und gegossenen Polyurethan-Elastomeren (CPU) verwendet. Diese Elastomere finden Anwendung in Schuhsohlen (z. B. als Dämpfungszwischensohlen für Sportschuhe), Gleitringdichtungen, Förderbändern und medizinischen Kathetern (mit ausgezeichneter Biokompatibilität). Sie zeichnen sich durch Abriebfestigkeit, Reißfestigkeit und Flexibilität aus.
Polyurethanbeschichtungen/-klebstoffe: PPG verbessert die Flexibilität, Wasserbeständigkeit und Haftung von Beschichtungen und wird in OEM-Autolacken, industriellen Korrosionsschutzfarben und Holzbeschichtungen verwendet. In Klebstoffen verbessert es die Klebkraft und Witterungsbeständigkeit und eignet sich daher zum Verkleben von Metallen, Kunststoffen, Leder und anderen Materialien.
2. Chemikalien des täglichen Bedarfs und Körperpflege: Funktionelle Zusatzstoffe
PPG wird aufgrund seiner Milde, seiner emulgierenden und feuchtigkeitsspendenden Eigenschaften häufig in Hautpflegeprodukten, Kosmetika, Waschmitteln und anderen Produkten verwendet. Produkte mit unterschiedlichem Molekulargewicht erfüllen unterschiedliche Aufgaben:
Emulgatoren und Lösungsvermittler: Mittelmolekulares PPG (z. B. PPG-600 und PPG-1000) wird häufig zusammen mit Fettsäuren und Estern als nichtionischer Emulgator in Cremes, Lotionen, Shampoos und anderen Formulierungen eingesetzt, um Öl-Wasser-Systeme zu stabilisieren und die Trennung zu verhindern. Niedermolekulares PPG (z. B. PPG-200) kann als Lösungsvermittler verwendet werden und hilft, öllösliche Inhaltsstoffe wie Duftstoffe und ätherische Öle in wässrigen Formulierungen zu lösen.
Feuchtigkeitsspender und Weichmacher: PPG-400 und PPG-600 spenden Feuchtigkeit und sorgen für ein erfrischendes, nicht fettendes Hautgefühl. Sie können Glycerin in Gesichtswassern und Seren teilweise ersetzen und so die Verteilbarkeit verbessern. In Spülungen reduzieren sie statische Aufladung und machen das Haar geschmeidiger. Zusatzstoffe für Reinigungsprodukte: In Duschgels und Handseifen kann PPG die Viskosität der Formel anpassen, die Schaumstabilität verbessern und die Hautreizung durch Tenside verringern. In Zahnpasta wirkt es als Feuchthaltemittel und Verdickungsmittel und verhindert so das Austrocknen und Brechen der Zahnpasta.
3. Pharmazeutische und medizinische Anwendungen: Hochsicherheitsanwendungen
Aufgrund seiner geringen Toxizität und hervorragenden Biokompatibilität (entspricht USP, EP und anderen pharmazeutischen Standards) wird PPG häufig in pharmazeutischen Formulierungen und medizinischen Materialien verwendet.
Arzneimittelträger und Lösungsmittel: Niedermolekulares PPG (wie PPG-200 und PPG-400) ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel für schwerlösliche Arzneimittel und kann in oralen Suspensionen und Injektionspräparaten (die eine strenge Reinheitskontrolle und Entfernung von Spurenverunreinigungen erfordern) verwendet werden, wodurch die Löslichkeit und Bioverfügbarkeit des Arzneimittels verbessert wird. Darüber hinaus kann PPG als Zäpfchengrundlage verwendet werden, um die Arzneimittelfreisetzung zu verbessern.
Modifizierung medizinischer Materialien: In medizinischen Polyurethanmaterialien (z. B. künstlichen Blutgefäßen, Herzklappen und Harnkathetern) kann PPG die Hydrophilie und Biokompatibilität des Materials anpassen, die Immunreaktion des Körpers reduzieren und gleichzeitig die Flexibilität und Blutkorrosionsbeständigkeit des Materials verbessern. Pharmazeutische Hilfsstoffe: PPG kann als Basiskomponente in Salben und Cremes verwendet werden, um das Eindringen von Wirkstoffen durch die Haut zu verbessern, und eignet sich für topische Medikamente (z. B. antibakterielle und steroidhaltige Salben).
4. Industrielle Schmierung und Maschinen: Hochleistungsschmierstoffe
PPG bietet hervorragende Schmierfähigkeit, Verschleißschutzeigenschaften sowie Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen. Es ist außerdem gut mit Mineralölen und Additiven kompatibel und somit ein wichtiger Rohstoff für synthetische Schmierstoffe.
Hydraulik- und Getriebeöle: Mittel- und hochmolekulare PPGs (wie PPG-1000 und 2000) eignen sich zur Herstellung verschleißfester Hydraulikflüssigkeiten für Hochdruckhydrauliksysteme in Baumaschinen und Werkzeugmaschinen. Sie behalten auch bei niedrigen Temperaturen ihre hervorragende Fließfähigkeit. In Getriebeölen verbessern sie die Fress- und Verschleißfestigkeit und verlängern so die Lebensdauer der Getriebe.
Metallbearbeitungsflüssigkeiten: PPG kann als Zusatzstoff in Metallbearbeitungs- und Schleifflüssigkeiten eingesetzt werden und sorgt für Schmierung, Kühlung und Rostschutz. Dadurch wird der Werkzeugverschleiß reduziert und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert. PPG ist zudem biologisch abbaubar (einige modifizierte PPGs erfüllen die Anforderungen an umweltfreundliche Kühlschmierstoffe). Spezialschmierstoffe: Schmierstoffe, die in Hochtemperatur-, Hochdruck- oder Spezialmedien (wie sauren und alkalischen Umgebungen) eingesetzt werden, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrttechnik sowie in chemischen Pumpen und Ventilen, können herkömmliche Mineralöle ersetzen und die Zuverlässigkeit der Anlagen verbessern.
5. Lebensmittelverarbeitung: Lebensmittelzusatzstoffe
PPG in Lebensmittelqualität (FDA-konform) wird hauptsächlich zur Emulgierung, Entschäumung und Befeuchtung in der Lebensmittelverarbeitung verwendet:
Emulgierung und Stabilisierung: In Milchprodukten (wie Eiscreme und Sahne) und Backwaren (wie Kuchen und Brot) wirkt PPG als Emulgator, um die Ölabscheidung zu verhindern und die Konsistenz und den Geschmack des Produkts zu verbessern. In Getränken stabilisiert es Aromen und Pigmente, um eine Trennung zu verhindern.
Entschäumer: Bei Fermentationsprozessen von Lebensmitteln (wie dem Brauen von Bier und Sojasauce) und der Saftverarbeitung wirkt PPG als Entschäumer, um die Schaumbildung zu unterdrücken und die Produktionseffizienz zu verbessern, ohne den Geschmack zu beeinträchtigen.
Feuchthaltemittel: In Gebäck und Süßigkeiten dient PPG als Feuchtigkeitsspender, um Austrocknung und Rissbildung zu verhindern und die Haltbarkeit zu verlängern.
6. Weitere Bereiche: Funktionsmodifikation und Zusatzanwendungen
Beschichtungen und Tinten: Neben Polyurethanbeschichtungen kann PPG auch als Modifikator für Alkyd- und Epoxidharze eingesetzt werden, um deren Flexibilität, Verlauf und Wasserbeständigkeit zu verbessern. In Tinten kann es die Viskosität anpassen und die Bedruckbarkeit verbessern (z. B. Offset- und Tiefdrucktinten).
Textilhilfsmittel: Wird als antistatische Ausrüstung und Weichmacher für Textilien verwendet, reduziert es statische Aufladung und macht sie weicher. Beim Färben und Veredeln kann es als Egalisiermittel verwendet werden, um die Farbstoffdispersion zu verbessern und die Gleichmäßigkeit der Färbung zu erhöhen.
Entschäumer und Demulgatoren: In der chemischen Produktion (z. B. Papierherstellung und Abwasserbehandlung) kann PPG als Entschäumer eingesetzt werden, um die Schaumbildung während der Produktion zu unterdrücken. In der Erdölförderung dient es als Demulgator zur Trennung von Rohöl und Wasser und erhöht so die Erdölausbeute. Wichtige Anwendungshinweise: Bei der Anwendung von PPG ist die Berücksichtigung des Molekulargewichts (z. B. eignet sich PPG mit niedrigem Molekulargewicht für Lösungsmittel und Feuchtigkeitsspender, während PPG mit mittlerem und hohem Molekulargewicht für Emulgierung und Schmierung geeignet ist) und des Reinheitsgrades (hochreine Produkte werden in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie bevorzugt, während Standardqualitäten je nach Industriebedarf ausgewählt werden können) entscheidend. Einige Anwendungen erfordern zudem Modifizierungen (z. B. Pfropfung oder Vernetzung) zur Leistungssteigerung (z. B. Verbesserung der Hitzebeständigkeit und Flammschutzwirkung). Angesichts steigender Anforderungen an Umweltschutz und hohe Leistungsfähigkeit erweitern sich die Anwendungsbereiche von modifiziertem PPG (z. B. biobasiertes und biologisch abbaubares PPG).
Veröffentlichungszeit: 29. Oktober 2025