TPO Photoinitiator Akan Diharamkan, Dan Ke Mana Harus Pergi Pengawetan LED UV?

Baru-baru ini, Agensi Bahan Kimia Eropah (ECHA) secara rasmi mengumumkan kemasukan diphenyl(2,4,6-trimethyl benzoyl)phosphine oxide dalam senarai Calon Bahan Keprihatinan Sangat Tinggi (SVHC) kumpulan ke-29. Ini menjadikan bilangan bahan dalam Senarai Calon SVHC kepada 235.

 

Bagi bahan kimia dalam senarai tersebut, syarikat berkenaan mempunyai tanggungjawab untuk menguruskan risiko bahan kimia dan memberikan maklumat kepada pelanggan dan pengguna tentang penggunaan selamat bahan kimia ini. Bahan-bahan ini boleh ditambah ke senarai rasmi pada masa hadapan. Jika bahan berada dalam senarai ini, penggunaannya akan diharamkan, melainkan syarikat itu memohon dan Suruhanjaya Eropah membenarkan mereka untuk terus menggunakannya.

 

Maklumat khusus mengenai bahan tambahan adalah seperti berikut:

 

Bahan: Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide

Alias: Photoinitiator TPO

No. SPR: 278-355-8 CAS

No.: 75980-60-8

Sebab penambahan: Ketoksikan pembiakan (Art. 57(c))

Kegunaan Biasa: Digunakan dalam dakwat dan toner, produk salutan, polimer fotokimia, pelekat, pengedap dan pengisi, tanah liat pemodelan gipsum, dsb.

 

01|Jalan ke pembangunan domestik pengawetan cahaya

Pengawetan foto (photocuring) ialah pengawetan disebabkan cahaya substrat monomerik, oligomerik, atau polimer dan biasanya digunakan dalam proses pembentukan filem. Teknologi ini mempunyai ciri-ciri kecekapan tinggi, kebolehsuaian yang luas, ekonomi, penjimatan tenaga, dan perlindungan alam sekitar.

 

Pengawetan cahaya dibahagikan kepada lampu merkuri tradisional dan pengawetan LED UV yang baru muncul. Kerana lampu merkuri konvensional tidak digunakan tanpa rawatan yang betul akan membawa kepada pencemaran alam sekitar yang teruk; dan pengawetan LED UV dengan lebih cekap tenaga, boleh dihidupkan dan dimatikan pada bila-bila masa, volumnya lebih kecil, dan banyak kelebihan lain secara beransur-ansur menggantikan pengawetan lampu merkuri tradisional, menjadi arus perdana peralatan pengawetan cahaya.

 

Perkadaran fotoinisiator dalam formula pengawetan cahaya adalah rendah, biasanya kira-kira 2 peratus -5 peratus , tetapi ia adalah penting. Ini kerana tindak balas pengawetan cahaya berlaku melalui penyerapan cahaya UV oleh photoinitiator untuk menghasilkan radikal bebas, yang mencetuskan tindak balas pempolimeran dan membuat pengawetan akhir produk.

 

Photoinitiators tradisional, seperti 1173, 184, dsb., adalah panjang gelombang penyerapan maksimum bagi panjang gelombang pendek UVC, jadi pengawetan lampu merkuri konvensional adalah lebih sesuai.

 

LED UV terutamanya tertumpu dalam beberapa panjang gelombang, seperti 365nm, 385nm, 395nm, dan 405nm, dan penyerapan fotoinisiator fosfin oksida dalam panjang gelombang ini agak kuat, jadi ia digunakan secara meluas dalam aplikasi LED UV.

 

Salah satu fotoinisiator yang paling mewakili ialah TPO, yang mempunyai kecekapan permulaan yang tinggi, tidak menguning, dan harga yang agak sederhana. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh ledakan pengawetan LED UV dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bekalan global TPO adalah ketat dan sukar ditemui, dengan harga unit tertinggi melebihi RMB300/kg.

 

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, disebabkan pengembangan berterusan pengeluar fotoinisiator arus perdana domestik dan kemasukan pengeluar baharu, bekalan TPO yang ketat telah banyak dikurangkan, dan harga telah jatuh semula kepada sekitar RMB 100.

 

02|Klasifikasi ketoksikan TPO dan sekatan penggunaan

Photoinitiator biasanya sebatian organik kecil, dan dalam kes cahaya yang tidak lengkap, molekul fotoinitiator ini boleh kekal dalam produk yang diawet, membentuk bahan yang berpotensi berhijrah. Selain itu, dalam kebanyakan kes, proses penjanaan radikal bebas daripada photoinitiators adalah melalui belahan. Radikal ini boleh membentuk sebatian berat molekul kecil selepas pelindapkejutan terakhirnya. Produk molekul kecil ini menimbulkan masalah penghijrahan dan mungkin menghasilkan beberapa bahan toksik.

 

Dengan penggunaan meluas TPO photoinitiator, peraturannya telah dipergiatkan. Menurut peraturan EU CLP (Pengkelasan, Pelabelan dan Pembungkusan), TPO pada mulanya diklasifikasikan sebagai toksik pembiakan Kelas 2 (H361), iaitu, "Toksin pembiakan manusia yang disyaki."

 

Pada Jun 2020, Sweden, sebuah negara Nordik, mencadangkan untuk menukar klasifikasi kepada 1B (H360DF) dan menambahkannya sebagai perengsa kulit (H317). Ini berdasarkan bukti besar daripada kajian haiwan. (1B bermaksud "Anggapan toksik pembiakan manusia")

 

Proses pengelasan dan pelabelan (CLH) yang diselaraskan EU

 

Pada musim luruh 2021, Jawatankuasa Penilaian Risiko (RAC) EU bersetuju untuk mengemas kini klasifikasi TPO. Setelah diluluskan oleh Suruhanjaya Eropah, kategori tersebut akan ditambahkan pada Lampiran VI Peraturan CLP EU melalui ATP dan mengikat secara sah.

 

Pada Januari 2023, Sweden mengumumkan pemberitahuan niat untuk mencadangkan termasuk TPO dalam senarai SVHC (Substances of Very High Concern). Panggilan untuk mengulas mengenai cadangan itu telah ditutup pada 3 April 2023.

 

TPO kini dimasukkan ke dalam senarai calon ke-29 bahan kebimbangan sangat tinggi (SVHC).

 

03|Pilihan untuk alternatif kepada TPO

Selain TPO, terdapat dua fotoinisiator lain yang biasa digunakan, TPO-L dan 819 (BAPO), yang merupakan fotoinitiator fosfin oksida dengan kapasiti penyerapan yang baik dalam jalur UVA.

 

TPO-L mempunyai struktur yang serupa dengan TPO tetapi kurang toksik kerana menggantikan cincin benzena untuk kumpulan etoksi dalam molekul. Walau bagaimanapun, pada sisi negatifnya, TPO-L mempunyai kecekapan permulaan yang jauh lebih rendah daripada TPO.

 

Satu lagi fotoinisiator fosfin oksida ialah 819 (BABO), yang boleh dianggap sebagai TPO dengan satu gelang benzena digantikan dengan 2,4,6-trimetil benzoil, iaitu, dengan dua kumpulan 2,4,6-trimetil benzoil . 819 mempunyai kecekapan permulaan yang lebih tinggi daripada TPO tetapi mengalami masalah kekuningan yang lebih teruk. Ini tidak mungkin jika warna diperlukan.

 

Dalam erti kata lain, TPO-L dan 819 hanya boleh menggantikan TPO dalam beberapa aplikasi, tetapi hanya sebahagiannya.

 

04|Alternatif baharu kepada TPO - TMO

TMO ialah (2,4,6-trimethyl benzoyl)bis(p-tolyl)phosphine oxide, CAS 270586-78-2. Dari sudut pandangan struktur, TMO adalah berdasarkan TPO dengan pengenalan kumpulan metil pada setiap dua cincin benzena, dengan ketara mengurangkan ketoksikan biologi TPO.

 

TMO

 

Telah didapati secara eksperimen bahawa TMO mempunyai kecekapan permulaan yang lebih baik sedikit daripada TPO sementara tidak menguning dan berhijrah lebih sedikit.

Keluk penukaran bon berganda TMO dan TPO memulakan TMPTA

 

TMO kini dalam pengeluaran besar-besaran dan telah memperoleh sijil pendaftaran Peraturan Kesatuan Eropah mengenai Pendaftaran, Penilaian, Kebenaran dan Sekatan Bahan Kimia ("REACH"), yang membolehkan ia dijual di Eropah, rantau yang mempunyai kawalan paling ketat. daripada bahan kimia.

 

 

Disatukan daripada:

Bahan Baharu Kimia, Agensi Bahan Kimia EU, Pengujian Global GTS, Bahan Baharu Pengawetan Ringan, Mingguan Maklumat Kimia China, Bahan Baharu DT