Propylenglykol

Propylenglykol ist eine farblose organische Verbindung, die fast geruchlos, durchsichtig und zähflüssig ist; sie schmeckt schwach süß. Chemisch handelt es sich um das 1,2-Propandiol (Propan-1,2-diol) oder α-Propylenglykol, um es vom Isomer Propan-1,3-diol (β-Propylenglykol) zu unterscheiden. genannt 1,2-propandiol, propan - 1,2-diol oder α-propilenglikol, um es von das Isomaß propana-1,3-diola (β-propilenglikol zu unterscheiden).

Die industrielle Herstellung von Propylenglykol erfolgt durch Oxidation von Propylen. Verschiedene Produzenten nutzen entweder einen nichtkatalytischen Hochtemperaturprozess bei 200 °C (392 °F) bis 220 °C (428 °F) oder eine katalytische Methode, die bei Temperaturen zwischen 150 °C (302 °F) und 180 °C (356 °F) in Anwesenheit eines Austauschharzes, einer kleinen Menge Schwefelsäure oder einer Lauge durchgeführt wird.

Propylenglykol kann zudem durch die Verarbeitung von Glycerin und Biodiesel hergestellt werden.

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Eigenschaften von Propylenglykol

Propylenglykol ist ein farbloses, hygroskopisches Flüssigkeitsmittel, das ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthält. Es ist in Wasser, Ethanol, Diethylether, Aceton und Chloroform löslich. Das Mittel verursacht keine Korrosion, weist eine sehr geringe Toxizität auf und besitzt einen niedrigen Siedepunkt.

Die molekulare Formel von Propylenglykol lautet C₃H₈O₂; die molare Masse beträgt 76,09 g/mol; die Dichte liegt bei 1,036 g/cm³; der Schmelzpunkt bei −59 °C (214 K, −74 °F); der Siedepunkt bei 188,2 °C (461 K, 371 °F); die Wärmeleitfähigkeit beträgt 0,34 W/(m·K).

Propylenglykol ist ein farbloses, hygroskopisches Flüssigkeitsmittel, das ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthält. Es ist in Wasser, Ethanol, Diethylether, Aceton und Chloroform löslich. Das Mittel verursacht keine Korrosion, weist eine sehr geringe Toxizität auf und besitzt einen niedrigen Siedepunkt.

Etwa 45 % des weltweit produzierten Propylenglykols werden als chemische Grundstoffe zur Herstellung von ungesättigten Polyfunktionellen Harzen eingesetzt. Durch Reaktion mit einer Mischung aus ungesättigtem Maleinsäureanhydrid und Isophthal säure entsteht ein Kopolymer. Dieses teilweise ungesättigte Polymer wird weiter vernetzt, um thermoreaktive Kunststoffe zu erhalten. Darüber hinaus reagiert Propylenglykol mit Propylenoxid zur Bildung von Oligomeren und Polymeren, die für die Herstellung von Polyurethanen genutzt werden.

Die Anwendung von Propylenglykol in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie gilt als sicher. Nahrungsmittelpropylenglykol wird unter der Zusatzstoffnummer E1520 verwendet; es dient als Lösungsmittel und Konservierungsmittel für Lebensmittel sowie für Tabakerzeugnisse und Futtermittel für Tiere. Als Hauptbestandteil findet es Anwendung in Likören, die in elektronischen Zigaretten verwendet werden. Die Nutzung von Propylenglykol ist ferner in der Produktion von Mitteln zur persönlichen Hygiene und Kosmetika möglich, wie beispielsweise Elixieren, Körperlotionen, Shampoos, Emulsionen, Pasten, Cremes und Pomaden.

Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften wird Propylenglykol eingesetzt, um die Temperatur von Flüssigkeiten zu senken. Es findet Anwendung in antiobstischen Flüssigkeiten für Flugzeuge sowie als Frostschutzmittel für Automobile, in Systemen der Klimatisierung, Lüftung und Heizung von Wohnräumen, in Kühlsystemen für Lebensmittel und anderen wärmeübertragenden Ausrüstungen.

Die Verwendung von Propylenglykol als Lösungsmittel ist in der Schulmedizin weit verbreitet. Auf Basis von Propylenglykol werden peroral verabreichte sowie injizierbare Medikamente hergestellt, wie beispielsweise Diazepam und Lorasepam.

Schäden durch Propylenglykol

Nahrungsmittelpropylenglykol gilt als ungiftig und sicher; zudem wird es nicht als Auslöser schwerwiegender Nebenwirkungen anerkannt. Dennoch verursacht Propylenglykol bei einer Plasmakonzentration über 1 g/l erhebliche Schäden, was einen außerordentlich hohen Medikamentenverbrauch innerhalb eines kurzen Zeitraums erfordert. Vergiftungen entstehen in der Regel durch eine unangemessene intravenöse Gabe oder das zufällige Verschlucken großer Mengen.

Der langdauernde Hautkontakt mit Propylenglykol ruft im Wesentlichen keine starken Reize hervor. Wird Propylenglykol nicht vom Wasser getrennt, so kann es minimale ätzende Effekte auf die Augen haben und gelegentlich zu leichten instationären Konjunktiviten führen. Der Kontakt von Propylenglykol mit Schleimhäuten kann Reizungen der Augen und oberen Luftwege verursachen. Das Einatmen von Propylenglykoldämpfen stellt keine wesentliche Gefahr dar; jedoch kann das langdauernde Einatmen von Nebeln aus Propylenglykol Reizungen der Atemwege hervorrufen.

Die intravenöse Gabe von Präparaten mit hohen Propylenglykol-Dosen kann Hypotonie, Bradykardie, Störungen des ST-Segments und des QRS-Komplexes im EKG, Arrhythmien, Herzstillstand, Hyperosmolalität, Milchsäureose sowie Hämolyse auslösen.

Laut Forschungsergebnissen der schwedischen Universität Karlstad erhöht die Konzentration von Platinoiden, Propylenglykol und Glykolethern in der Raumluft das Risiko für Atemwegs- und Immunstörungen. Es wurde nachgewiesen, dass häufiges Einatmen von Propylenglykol-Ethern Asthma, Fieber, Ekzeme und Allergien mit einem um bis zu 180 % erhöhten Risiko begünstigt. Dieses Risiko ist verbunden mit der Nutzung wasserbasierter Farben und Waschmittel, deren Zusammensetzung diese Komponenten umfasst.