丙二醇 (1,2 - 丙二醇) 技术数据表 (TDS)
核心信息速览:
丙二醇 (PG, 1,2 - 丙二醇) 是一种无色、粘稠、低毒、吸湿的二元醇,CAS 57-55-6,分子式 C₃H₈O₂,分子量 76.09;工业主流路线为环氧丙烷水合法,产品分工业级、食品级 (FCC)、医药级 (USP/EP) 等;广泛用于食品、医药、化妆品、不饱和聚酯树脂、溶剂、防冻等领域,全球年产能超 400 万吨,中国为主要生产国。
一、基础定义与标识
| 项目 | 详情 | 化学名称
1,2 - 丙二醇 (Propane-1,2-diol),又称 α- 丙二醇
常用缩写
PG,MPG(Monopropylene Glycol)
分子式
C₃H₈O₂,结构简式 CH₃CH (OH) CH₂OH

二、物理化学性质
1. 物理性质
| 性质 | 数值 | 备注 | 密度 (25°C)
1.036 g/cm³
相对密度 (水 = 1) 1.04
溶解性
与水、乙醇、丙酮、氯仿等混溶
不溶于石油醚、石蜡等非极性溶剂
蒸气压 (25°C)
0.067 mmHg
低蒸气压,不易挥发
2. 化学性质
典型醇类反应:可发生酯化、醚化、氧化、脱水等反应,生成丙二醇酯、醚、聚丙二醇等衍生物
稳定性:常温下稳定,高温或强酸强碱条件下可分解
手性:含不对称碳原子,存在 L - 和 D - 两种对映异构体,工业产品多为外消旋混合物
氢键能力:双羟基结构使其能与水分子形成氢键,具备优良保湿性能
三、产品分类与规格
1. 异构体分类
1,2 - 丙二醇 (主流):两个羟基连在相邻碳原子上,工业应用占比 99% 以上
1,3 - 丙二醇 (次要):两个羟基连在两端碳原子上,主要用于特种聚酯和生物基材料
2. 质量等级与关键指标
| 等级 | 典型纯度 | 主要用途 | 关键控制指标 | 工业级
≥99.5%
不饱和聚酯树脂、防冻液、工业溶剂
水分≤0.2%,乙二醇≤0.1%
食品级 (FCC)
≥99.5%
食品添加剂、香精载体
重金属≤10ppm,醛类≤0.05%
医药级 (USP/EP)
≥99.5%
注射剂、口服药、药用辅料
乙二醇≤0.005%,有关物质≤0.1%
化妆品级
≥99.5%
护肤品、彩妆、个人护理品
低气味,杂质控制更严格
四、工业制备方法
1. 主流工艺:环氧丙烷水合法 (PO 水合)
反应方程式:
CH₃CH(O)CH₂ + H₂O → CH₃CH(OH)CH₂OH
2. 新兴工艺:生物发酵法
五、主要应用领域
1. 食品工业 (E1520)
保湿剂:面包、糕点、糖果中防止干裂,保持水分
溶剂:溶解香精、色素、防腐剂,提升均匀性
乳化剂:改善食品质地,延长保质期
防冻剂:冷冻食品中防止冰晶形成,保护细胞结构
限量:FDA 规定食品中最大用量 5%(成品计)
2. 医药与制药
3. 化妆品与个人护理
4. 工业应用
5. 其他应用
动物饲料:防止饲料结块,改善适口性
造纸工业:纸张柔软剂、保湿剂
纺织工业:染料溶剂、纤维处理剂
六、安全与环保信息
1. 毒性与安全性
| 毒性指标 | 数值 | 评价 | 大鼠口服 LD₅₀
16,080 mg/kg
低毒,远高于乙二醇 (LD₅₀=4,700 mg/kg)
致癌性
无证据
IARC 分类为 3 类 (未分类为人类致癌物)
关键注意:
2. 安全操作与储存
储存于阴凉、通风、干燥处,远离火源和氧化剂
避免与强酸、强碱、强氧化剂接触
操作时佩戴防护手套和护目镜,避免长时间皮肤接触
泄漏处理:用沙土或惰性吸收剂吸收,用水冲洗
3. 环境影响
七、市场与供应链
1. 全球市场概况
全球年产能:400-450 万吨,中国占比约 40%
主要生产商:陶氏化学 (Dow)、巴斯夫 (BASF)、利安德巴塞尔、壳牌、中国石化、万华化学等
2025 年全球消费量:约 380 万吨,年增长率 3-5%
价格区间:工业级 800-1200 美元 / 吨,食品 / 医药级 1200-1800 美元 / 吨 (随原料 PO 价格波动)
2. 中国市场特点
八、关键差异与替代选择
| 对比项 | 丙二醇 (1,2-PG) | 乙二醇 (EG) | 1,3 - 丙二醇 | 甘油 | 毒性
低 (LD₅₀=16g/kg)
高 (LD₅₀=4.7g/kg)
低
极低
主要优势
低毒、溶解性好、成本适中
价格低、防冻效果好
生物可降解、特殊聚酯原料
天然来源、安全性极高
典型替代场景
化妆品替代部分甘油
食品医药领域替代乙二醇
特种材料
高端化妆品、食品
九、质量控制要点
纯度分析:气相色谱法 (GC) 测定主含量≥99.5%
杂质控制:乙二醇 (食品 / 医药级≤0.005%)、水分 (≤0.2%)、醛类 (≤0.05%)
重金属检测:原子吸收法测定 Pb、As、Cd 等≤10ppm
微生物限度:食品 / 医药级需符合相应药典标准
十、运输与包装