در این مقاله، از سری مقالات علمی سایت مهرادکو می پردازیم به بررسی بوتیل گیلکول و کاربرد و ویژگی های این ماده.

بوتیل گلیکول چیست؟

بوتیل گلیکول یک ترکیب آلی از خانواده اترهای گلایکول و دسته حلال های آلی است که در حالت معمولی مایعی بی رنگ با بوی ملایم و کمتر از آب متراکم است.
بوتیل گلیکول یک الکل نوع اول و دارای دو گروه عاملی اتری و الکلی است که دو سر قطبی (OH) و ناقطبی (CH₃) دارد و به همین علت توانایی حل کردن مواد قطبی و غیر قطبی را دارد.
بوتیل گلیکول در واقع به علت داشتن دو عامل هیدروکسیل (OH) متصل به اتم‌های کربن متوالی می‌تواند به خوبی در آب حل شود و خواص حلالیت خوبی داشته باشد و همچنین می‌تواند به عنوان عامل خنثی‌کننده، نرم‌کننده، و مرطوب‌کننده در بسیاری از محصولات بهداشتی و آرایشی عمل کند.
بوتیل گلیکول به دلیل نقطه جوش بالا و خاصیت حلالیت، به عنوان یک ماده حرارتی در برخی از فرایندهای حرارتی و سیستم‌های خنک‌کننده استفاده می‌شود.
همچنین بوتیل گلیکول به عنوان یک ماده میانجی در سنتز شیمیایی برای تولید مواد شیمیایی دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

30 کاربرد بوتیل گلیکول BG

بیشترین کاربرد بوتیل گلیکول در صنایع رنگ و پوشش می‌باشد. برخی از رایج ترین کاربردهای بوتیل گلیکول به صورت زیر می باشد:

صنعت نفت: استفاده به عنوان نرم کننده و تثبیت کننده روغن هیدرولیکی در صنایع نفت و همچنین به عنوان یک ماده آنتی‌فریز در سیستم‌های گرمایش و خنک‌کننده نفت و گاز جهت جلوگیری از انجماد نفت و گاز و حفاظت از لوله ها در مناطق سرد.
همچنین در ترکیبات مایعات حفاری به عنوان یک مواد خنثی‌کننده و ضد کربناته جهت جلوگیری از تشکیل رسوبات غیرمطلوب و تشکیل کربناته ها یا یک ماده حافظ رطوبت جهت جلوگیری از اکسیداسیون و تخریب مواد خود نفت و حلال متصل کننده نفت خام و آب در چاه های نفت به عنوان عامل سورفاکتانت استفاده می‌شود.
گاز‌های صنعتی: بوتیل گلیکول به عنوان یک ماده جاذب رطوبت در فرآیندهای تولید گاز‌های صنعتی، مانند تصفیه گاز طبیعی و عامل تسهیل کننده انتشار گاز از طریق جلوگیری از انجماد به کار می‌رود. همچنین در تولید گازهای خنثی، برای حذف رطوبت و خنک‌کننده استفاده می‌شود.
صنایع غذایی: به عنوان یک ماده حلال و افزودنی، بوتیل گلیکول در تولید برخی از مواد غذایی و نگهدارنده‌های غذایی به کار می‌رود.
صنایع داروسازی: برای تهیه داروها و محصولات دارویی به عنوان حلال و ماده اصلاح‌کننده خواص داروها.
صنایع بهداشتی و آرایشی: در ترکیبات مراقبت از پوست، لوسیون‌ها، کرم‌ها و محصولات آرایشی به عنوان یک ماده مرطوب‌کننده و نرم‌کننده. مثلا محلول های تمیز کننده لاک و رنگ و عطر و اسانس.
صنایع نساجی و پوشاک: به عنوان یک ماده نرم‌کننده و مرطوب‌کننده در فرآیندهای نساجی و حلال در تولید جوهرهای چاپ و ایجاد رنگ های پایدار و بافت نرم در پارچه ها.
صنایع چاپ و رنگ: در تهیه مرکبات و انواع محلول های پاک کننده جوهر و محصولات پیگمنت‌ها به عنوان یک حلال و ماده پایدارکننده.
صنعت الکترونیک: برای تولید چاپ‌برد به عنوان حلال و حامل برای مواد الکترونیکی و تولید مواد حفاظتی الکترونیکی و مایعات سرد کننده در برخی باتری ها.
صنعت خودروسازی: در ترکیبات مایعات ترمز و به عنوان یکی از مواد مایع در سیستم‌های ترمز ABS.
صنایع آب و فاضلاب: به عنوان مایع ضدیخ برای جلوگیری از انجماد در مناطق سرد و مواد حفاظتی در تصفیه‌خانه‌ها.
تولید محافظ خوردگی و محلول های پاک کننده گریس و چربی در صنایع
تولید محصولات شوینده و ضد عفونی کننده: در تهیه برخی محصولات شستشوی خانگی و ضدعفونی‌کننده‌ها و شوینده های صنعتی مثل محلول های پاک‌کننده انژکتور.
تولید مواد کولانت: در ترکیبات مایعات کولانت موتورها و سیستم‌های خنک‌کننده.
صنعت چرم: در صنعت چرم‌سازی به عنوان ماده نرم‌کننده در فرآیند تولید چرم استفاده شود، که بهبود لطافت و انعطاف چرم را فراهم می‌کند. در مراحل پیش‌پردازش چرم، بوتیل گلایکول ممکن است به عنوان حلال در مراحلی از فرآیند و به عنوان یک ترکیب حلال در تهیه رنگ‌ها و پوشش‌های چرم مورد استفاده قرار گیرد.
تولید مواد اصلاح‌کننده بتن: در تهیه مواد افزودنی بتن برای بهبود خواص مکانیکی و حفظ رطوبت.
تولید چسب‌ها و رزین‌ها: در تهیه چسب‌ها و رزین‌های صنعتی به عنوان ماده حلال و پایدارکننده و استفاده در فرمولاسیون رزین آکریلیک.
تولید محصولات ترموپلاستیک: در صنایع پلاستیک و تولید مواد پلاستیک ترموپلاستیک به عنوان یک ماده حفاظتی و تولید پلاستی سایزرها از طریق واکنش با انیدرید فتالیک.
مکمل گازوئیل: استفاده در مکمل گازوئیل به علت خواص حلالیت بالا و نقطه انجماد پایین و نقطه اشتعال مشابه دیزل و نقطه بالای خود اشتعالی به شکل همزمان.
تولید کف و فوم آتش نشانی:در ترکیبات حرارتی برای کنترل دما و پایداری حرارتی در کف آتش نشانی و حلال در فرآیند تولید پوشش‌ها و ماده ضد حریق به منظور افزایش مقاومت به حرارت و آتش.
تولید برخی واکس های خاص:گاهی اوقات در فرمولاسیون انواع خاصی از واکس ها استفاده می شود چون می تواند به حل کردن مواد مورد استفاده در فرمولاسیون موم کمک کند. این کار باعث می شود که اجزای آن راحت تر مخلوط شوند و یک قوام یکنواخت پیدا کنند.
تهیه لباس‌ها و تجهیزات ضد گلوله: افزودن بوتیل گلایکول به پوشش‌ها و مواد محافظ ممکن است به مقاومت بیشتر در برابر آسیب‌ها مانند شکاف‌ها و سایش کمک کند.
تولید شیشه ضد مه و مات: افزودن بوتیل گلایکول به ترکیبات شیشه می‌تواند باعث افزایش ماتی شیشه و کاهش انتقال نور باشد. BG ممکن است به عنوان یکی از اجزای ترکیباتی باشد که شیشه را در برابر یخ زدگی مقاوم کند، به‌ویژه در شرایط سرد و یخبندان. همچنین در تهیه پوشش‌های ضد بخار بر روی شیشه مورد استفاده قرار میگیرد، که می‌تواند از شیشه در برابر تراکم بخار و مه‌گیری جلوگیری کند.
کشاورزی: به عنوان یک افزودنی در تهیه محصولات کشاورزی به‌عنوان مثال، در ترکیبات محلول‌پاش‌ها و محلول‌های مواد شیمیایی محافظتی گیاهان مثل علف‌کش‌ها و سموم ضد‌قارچ یا مواد کمکی در فرآیند تولید کودها.
کاغذسازی: افزودن بوتیل گلایکول به مخلوط‌های کاغذی می‌تواند به افزایش رطوبت و کیفیت کاغذ کمک کند. همچنین به عنوان یک ماده ضد چروک در فرآیند تولید کاغذ مورد استفاده قرار می‌گیرد تا از تشکیل چروک بر روی سطح کاغذ جلوگیری کند. علاوه بر این ها بوتیل گلایکول در تولید کاغذهای خاص با ویژگی‌های خاص، ممکن است به عنوان یک افزودنی مورد استفاده قرار گیرد.
تولید نانوموادها: بوتیل گلایکول در صنایع نانومواد به عنوان افزودنی استفاده می‌شود. این ترکیب می‌تواند ویژگی‌های مکانیکی و حرارتی نانوموادها را بهبود بخشیده و در ترکیبات کاتالیستی، الکترونیک نانو، و کاربردهای پزشکی نانو نیز مورد استفاده قرار گیرد. همچنین، میتواند در تولید نانوپوشش‌ها و نانوذرات جذب‌کننده آلاینده‌ها و در کنترل رطوبت سطح‌های نانومتری نقش داشته باشد.
مواد نگهدارنده چوب: افزودن بوتیل گلایکول به محافظ‌ها و نگهدارنده‌های چوب ممکن است به افزایش عمر مفید چوب کمک کند و از خرابی و تجزیه تجهیزات چوبی جلوگیری کند و به عنوان یک ماده افزودنی در محافظت چوب در برابر تغییرات آب و هوا مورد استفاده قرار گیرد.
صنعت آبکاری: به عنوان مهارکننده فعالیت، ماده تثبیت‌کننده، ضد یخ کننده، حلال و ماده افزودنی مؤثر در فرآیند آبکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ترکیب به بهبود یکنواختی و پایداری فرآیند کمک کرده و در مناطق سرد، به علت ویژگی ضد یخ به سیستم‌های آبکاری افزوده می‌شود.
عکاسی: به عنوان ماده نگهدارنده در فیکسرها، کاهنده تراوایی در محلول‌های حمام عکاسی، کاهش خشکی و ترک خاکسترهای عکاسی، ماده نرم‌کننده در پوسته‌های حساس به نور، و تهیه مواد تثبیت‌کننده در رنگ‌های حساس به نور مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی‌ها به عکاسان برای تهیه تصاویر با کیفیت تر کمک می‌کنند.
آسفالت: BG به عنوان عامل آزاد کننده آسفالت و ماده افزودنی مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ این ماده انعطاف‌پذیری آسفالت را افزایش داده، چسبندگی سطح را بهینه کرده و جذب خاک و گرد و غبار را کاهش می‌دهد. همچنین، مقاومت به حرارت را افزایش داده، تأثیرات رطوبت را کاهش می‌دهد و در تولید افزودنی‌های پلیمری برای بهبود ویژگی‌های مکانیکی و پایداری آسفالت نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تولید مواد جاذب زیست توده: از جدیدترین کاربردهای BG است. بوتیل گلایکول ممکن است در تولید مواد جاذب زیست توده (Bio-based Absorbents) به کار رود. این مواد می‌توانند در کنترل آلاینده‌ها و جذب مواد مختلف در محیط زیست به کار گرفته شوند و به عنوان جایگزینی سازگار با محیط زیست برای مواد جاذب سنتی مورد استفاده قرار گیرند.

5 روش تولید بوتیل گلیکول

اتوکسیلاسیون:
در این روش، اتیلن اکسید (C₂H₄O) با الکلی مانند بوتانول (C₄H₉OH) در حضور یک کاتالیزور و در شرایط واکنش خاص واکنش می‌دهد. این واکنش به عنوان یکی از مسیرهای تولید بوتیل گلیکول معروف است. کاتالیزورها معمولاً حاوی فلزاتی مانند منیزیم یا مولیبدن هستند.اگر نسبت اتیلن اکسید به بوتانول معمولی بیشتر از یک باشد، مونو اتر های دی و تری اتیلن گلیکول نیز تولید می شوند.
C₂H₄O + C₄H₉OH → C₄H₉OC₂H₄OH معادله ی این واکنش است.
هیدروژنولیز:
در این روش، 1,4-بوتان‌دیول (BDO) با هیدروژن تحت شرایط خاص تبدیل به بوتیل گلیکول می‌شود. این فرآیند به عنوان یک راهکار بهره‌وری از 1,4-بوتان‌دیول به منظور تولید بوتیل گلیکول مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فرایند اپوکسیداسیون:
در این روش، الکلی مانند بوتانول با هوا یا اکسیژن در حضور یک کاتالیزور به واکنش در می‌آید. این فرآیند نیز به عنوان یکی از مسیرهای تولید بوتیل گلیکول مطرح است. کاتالیزورها ممکن است حاوی فلزهایی نظیر کرومیم یا وانادیم باشند.
آلدئولازیون یا آلدئولاز:
یکی از روش های رایج برای تولید صنعتی بوتیل گلیکول است. از ترکیب اتیل گلیکول و بوتیر آلدئید با کاتالیزور پالادیم-کربندر واکنش آلدئولازیون، بوتیل گلیکول تشکیل می‌شود. در این فرآیند، واکنش آلدئولازیون باعث افزودن گروه هیدروکسیل به ساختار بوتیل گلیکول می‌شود.
اتریفیکاسیون:
اتریفیکاسیون بوتانول با 2-کلرواتانول یک فرآیند شیمیایی است که به وسیله آن گروه هیدروکسیل (OH) به مولکول بوتانول اضافه می‌شود و نتیجهٔ این واکنش تولید بوتیل گلیکول است.
این واکنش در حضور اسیدی مانند هیدروکلریک انجام می‌شود. واکنش اتریفیکاسیون به این صورت انجام می‌شود که گروه هالوژنید از 2-کلرواتانول در حضور اسیدبا گروه هیدروکسیل (OH) جایگزین می‌شود و اتر تولید می‌شود.بعد از آن، با هیدرولیز اتر تشکیل شده، بوتیل گلیکول به دست می‌آید.

سوالات متداول FAQs:

جایگزین بوتیل گلیکول چیست؟
پاسخ: جایگزین‌های بوتیل گلیکول در برخی کاربردها شامل اتیلن گلیکول، پروپیلن گلیکول، متیل گلیکول و دی‌اتیلن گلیکول هستند. هر جایگزین بر اساس نیازهای خاص مصرفی و خواص مورد نظر انتخاب می‌شود و قبل از استفاده باید ارزیابی دقیق شود.
آیا بوتیل گلیکول برای پوست مناسب است؟
پاسخ: بله، بوتیل گلیکول به عنوان یک ماده مرطوب‌کننده و نرم‌کننده پوست در برخی محصولات پوستی به کار می‌رود. این ماده قابل جذب توسط پوست بوده و به حفظ رطوبت پوست کمک کرده و از خشکی پوست جلوگیری می‌کند. همچنین، بوتیل گلیکول می‌تواند به تقویت حاشیه پوست، کاهش آلودگی‌های میکروبی، و در برخی موارد، درمان جوش و آکنه نیز کمک کند.
مهم است که هر فرد با توجه به نوع پوست خود و ویژگی‌های شخصی، محصولات حاوی بوتیل گلیکول را با دقت انتخاب کند و اگر مشکلات خاص پوستی دارد، به متخصصان پوست مراجعه کند. همچنین، قبل از استفاده از هر محصول، انجام تست آلرژی و پچ تست پیشنهاد می‌شود.
قیمت بوتیل گلیکول ایرانی و بوتیل گلیکول وارداتی چقدر است؟
پاسخ: بوتیل گلیکول در کشور ایران به طور صنعتی تولید انبوه ندارد و عمده ی مصرف داخلی بوتیل گلیکول در بازار ایران از طریق واردات تامین می‌شود.
شرکت مهرادکو از سال 1393 تاکنون در زمینه تامین بوتیل گلیکول مترون فرانسه فعالیت داشته است و این محصول را در بشکه های 185 کیلوگرمی به کارخانه ها و صنایع مختلف عرضه می‌کند. برای خرید و اطلاع از قیمت ها با کارشناسان مَهرادکو تماس بگیرید.
آیا بوتیل گلیکول سمی و خطرناک است؟
پاسخ: بوتیل گلیکول در شرایط معمولی استفاده، به عنوان یک ماده امن در محصولات بهداشتی و آرایشی شناخته می‌شود و به خودی خود سمی نیست. این ماده به طور کلی در محصولات مصرفی با میزان کمتر از 5٪ به کار می‌رود و در این ترکیبات، درجه خطر بوتیل گلیکول معمولاً پایین تر است.
اما در صورت تماس مستقیم با بوتیل گلیکول یا خوردن آن به صورت غیرعمدی، ممکن است عوارض جدی و حتی مسمومیت ایجاد شود.درجه خطر و سمیت بستگی به مقدار مصرف، مسیر واکنش، و شرایط دیگر دارد.
مسمومیت با بوتیل گلیکول چه علائمی دارد؟
پاسخ: تهوع و استفراغ، تنفس دشوار یا افزایش نرخ تنفس، تحریک پوستی: قرمزی یا خارش یا حساسیت، عوارض عصبی: سردرد شدید یا گیجی یا تغییرات در حالت هوشیاری، تغییرات ناگهانی در ضربان قلب، افزایش ضربان، یا فشار خون ناپایدار.
در صورت برخورد با هر یک از این علائم محل تماس را شست و شو داده و فوراً به مراکز درمانی محلی یا خط اورژانس پزشکی مراجعه کنید و اطلاعات لازم را به اطرافیان و پرسنل پزشکی اطلاع دهید.