Производство алкилфенолэтоксилатов (АРЕ) в мире составляет более 40 000 т/год. 0ни универсальны и используются в производстве моющих средств, полимеров, в агрохимической и лакокрасочной промышленности

Кроме того, алкилфенолэтоксилаты применяют в производстве универсальных пигментных концентратов. Это водно-дисперсионные пигментные пасты, предназначенные для колеровки как водно-дисперсионных, так и органорастворимых лакокрасочных материалов. Такие универсальные пигментные концентраты используют в современной технологии производства [2], но использование алкилфенолэтоксилатов, особенно нонилфенолэтоксилатов (НФЭ) [3], по многим причинам спорно.

Наиболее серьезной проблемой является образование в водной среде продукта разложения НФЭ-нонилфенола. Это происходит, в частности, при попадании НФЭ в окружающую среду, т. е. в сточные воды. Как показано на рис. 1, нонилфенол по строению аналогичен женскому гормону 17-р-эстрадиолу. Доказано включение этого продукта разложения в репродуктивные циклы рыб и млекопитающих [4-7]. Более того, даже в низких концентрациях нонилфенол токсичен для обитателей водного мира.

Несмотря на  серьезные экологические проблемы и связанный с этим государственный темный контроль, замена на НФЭ в универсальных пигментных концентратах крайне сложна из-за практически полного отсутствия альтернативы. Особенно сложна эта задача для пигментных концентратов на основе транспарентного железоокисного пигмента и суспензий алюминиевых пигментов.

Нонилфенолэтоксилаты и ионные производные

На рис. 2 приведены неионные структуры НФЭ и одна из возможных анионных модификаций - фосфатное производное. Обе структуры часто используют вместе. Структура НФЭ значительно отличается от этоксилированных жирной кислотой спиртов наличием бензольного кольца. Это дает главное преимущество - высокое сродство к гидрофобным поверхностям пигментов. Прочная связь с поверхностью пигмента предотвращает высвобождение диспергирующего агента даже после добавления органорастворимых лакокрасочных материалов, например алкидных. Поскольку производные жирных кислот не содержат бензольного кольца, они не обеспечивают такого результата.

Безопасные соединения, содержащие ароматическое кольцо

Использование гибкой технологии получения полиэфиров позволяет синтезировать соединения, соответствующие по основной структуре НФЭ, например АВ блок-сополимеры, содержащие бензольное кольцо, не образующие при разложении токсичных продуктов. Эти соединения можно использовать без риска нанесения вреда окружающей среде. _си взаимодействии соответствующего исходного спирта с оксидом стирола и последующем этоксилировании получают АВ блок-сополимеры, по структуре очень похожие на структуру НФЭ, но не образующие токсичных продуктов при разложении [8].

Эосфорилирование позволяет получать анионные производные (рис. 3). Соединения такой структуры не образуют продуктов, вредных для окружающей среды. Фосфат в дальнейшем нейтрализуют и для облегчения переработки переводят в 30%-ный водный раствор. Получаемый продукт выпускают под маркой TEGO® Dispers 651.

Дальнейшее развитие

Как и в случае использования НФЭ, очень трудно создать универсальные пигментные пасты на основе транспарентных железоокисных пигментов. Также сложным моментом является ограниченная возможность использования водных дисперсий в рецептурах, содержащих органические растворители.

Транспарентные железоокисные пигменты

Дальнейшим развитием продуктов этого класса являетсяTEGO® Dispers 655. Несмотря на содержание активного компонента -100%, он имеет хорошую текучесть и легок в работе.
Комбинирование данного продукта cTEGO® Dispers 651 позволяет получать пигментные пасты на основе транспарентных железоокисных пигментов, обладающих очень хорошей прозрачностью в рецептурах водно-дисперсионных и органорастворимых Л КМ.

Литература:

1 Schmedding David,Tatum Vickie L. International Environ¬mental Conference & Exhibit 1998.
2. Goossens H. ATiPIC/NWT (16.03.1999). 'Bielmann J. PPCJ 3(1995), 17.
4. APE Research Council. Staples Charles A., Weeks John, Hal! Jerry R, Naylor Carter G. Environmental Toxicology and Chemistry, Vol. 17 (1998), 2470.
6. Nimrod Alison C, Benson William H. Critical Reviews in Toxicology, 26(3) (1996), 335.
7. Phanomen Farbe 4 (1999), 26.
8. Lehmann Kathrin, Stuttgen Andreas. APE Alternativen fur universelle Pigmentkonzentrate, Farbe & Lack 03/2001, S. 56 ff.

Контакт:

Евгений Аверин
(+7495 721 2862 / evgeny.averin@degussa.com)