Το Photoinitiator TPO θα απαγορευτεί και πού πρέπει να πάει το UV LED Curing;

Πρόσφατα, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Χημικών Προϊόντων (ECHA) ανακοίνωσε επίσημα τη συμπερίληψη του οξειδίου του διφαινυλ(2,4,6-τριμεθυλβενζοϋλ)φωσφίνης στην 29η παρτίδα υποψηφίων ουσιών που προκαλούν μεγάλη ανησυχία (SVHC). Αυτό ανεβάζει τον αριθμό των ουσιών στον κατάλογο υποψηφίων SVHC σε 235.

 

Για τις χημικές ουσίες του καταλόγου, οι ενδιαφερόμενες εταιρείες έχουν την ευθύνη να διαχειρίζονται τον κίνδυνο των χημικών ουσιών και να παρέχουν πληροφορίες στους πελάτες και τους καταναλωτές σχετικά με την ασφαλή χρήση αυτών των χημικών ουσιών. Αυτές οι ουσίες ενδέχεται να προστεθούν στον επίσημο κατάλογο στο μέλλον. Εάν μια ουσία περιλαμβάνεται σε αυτόν τον κατάλογο, η χρήση της θα απαγορευτεί, εκτός εάν η εταιρεία υποβάλει αίτηση και η Ευρωπαϊκή Επιτροπή την εξουσιοδοτήσει να συνεχίσει να τη χρησιμοποιεί.

 

Οι ειδικές πληροφορίες για τις προστιθέμενες ουσίες είναι οι εξής:

 

Ουσία: Διφαινυλ(2,4,6-τριμεθυλβενζοϋλ) οξείδιο της φωσφίνης

Ψευδώνυμο: Photoinitiator TPO

Αριθμός EC: 278-355-8 CAS

Αρ.: 75980-60-8

Λόγος προσθήκης: Αναπαραγωγική τοξικότητα (άρθρο 57(γ))

Συνήθεις χρήσεις: Χρησιμοποιείται σε μελάνια και τόνερ, προϊόντα επικάλυψης, φωτοχημικά πολυμερή, κόλλες, στεγανοποιητικά και πληρωτικά, άργιλους μοντελοποίησης γύψου κ.λπ.

 

01|Ο δρόμος προς την εγχώρια ανάπτυξη της φωτοπολυμερισμού

Η φωτοσκληρυνση (φωτοσκληρυνση) είναι η επαγόμενη από το φως σκλήρυνση μονομερών, ολιγομερών ή πολυμερών υποστρωμάτων και χρησιμοποιείται γενικά σε διαδικασίες σχηματισμού φιλμ. Η τεχνολογία έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής απόδοσης, της ευρείας προσαρμοστικότητας, της οικονομίας, της εξοικονόμησης ενέργειας και της προστασίας του περιβάλλοντος.

 

Η φωτοπολυμερισμός χωρίζεται σε παραδοσιακούς λαμπτήρες υδραργύρου και σε αναδυόμενη υπεριώδη ακτινοβολία LED. Επειδή η συμβατική λάμπα υδραργύρου δεν χρησιμοποιείται χωρίς την κατάλληλη επεξεργασία θα οδηγήσει σε σοβαρή περιβαλλοντική ρύπανση. και UV LED σκλήρυνση με πιο ενεργειακά αποδοτική, μπορεί να ενεργοποιηθεί και να απενεργοποιηθεί ανά πάσα στιγμή, ο όγκος είναι μικρότερος, και πολλά άλλα πλεονεκτήματα αντικαθιστούν σταδιακά την παραδοσιακή σκλήρυνση λαμπτήρων υδραργύρου, γίνονται το κύριο ρεύμα του φωτοπολυμερισμού εξοπλισμού.

 

Το ποσοστό των φωτοεκκινητήρων στη φόρμουλα φωτοπολυμερισμού είναι χαμηλό, συνήθως περίπου 2 τοις εκατό -5 τοις εκατό, αλλά είναι καθοριστικό. Αυτό συμβαίνει επειδή η αντίδραση φωτοπολυμερισμού λαμβάνει χώρα μέσω της απορρόφησης του φωτός UV από τον φωτοεκκινητή για την παραγωγή ελεύθερων ριζών, οι οποίες πυροδοτούν την αντίδραση πολυμερισμού και κάνουν την τελική σκλήρυνση του προϊόντος.

 

Οι παραδοσιακοί φωτοεκκινητές, όπως 1173, 184, κ.λπ., είναι ένα μέγιστο μήκος κύματος απορρόφησης μικρού μήκους κύματος UVC, επομένως η συμβατική σκλήρυνση με λάμπα υδραργύρου είναι πιο κατάλληλη.

 

Τα UV LED συγκεντρώνονται κυρίως σε λίγα μήκη κύματος, όπως 365nm, 385nm, 395nm και 405nm, και η απορρόφηση φωτοεκκινητήρων οξειδίου της φωσφίνης σε αυτά τα μήκη κύματος είναι σχετικά ισχυρή, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές UV LED.

 

Ένας από τους πιο αντιπροσωπευτικούς φωτοεκκινητές είναι το TPO, το οποίο έχει υψηλή απόδοση εκκίνησης, χωρίς κιτρίνισμα και σχετικά μέτρια τιμή. Ωστόσο, λόγω της άνθησης της σκλήρυνσης με UV LED τα τελευταία χρόνια, η παγκόσμια προσφορά TPO ήταν περιορισμένη και δυσεύρετη, με την υψηλότερη τιμή μονάδας να ξεπερνά τα 300 RMB/kg.

 

Τα τελευταία χρόνια, λόγω της συνεχούς επέκτασης των εγχώριων κατασκευαστών mainstream φωτοεκκινητήρων και της εισόδου νέων κατασκευαστών, η περιορισμένη προσφορά TPO έχει μειωθεί σημαντικά και η τιμή έχει υποχωρήσει περίπου στα 100 RMB.

 

02|Ταξινόμηση τοξικότητας TPO και περιορισμοί χρήσης

Οι φωτοεκκινητές είναι συνήθως μικρές οργανικές ενώσεις και σε περιπτώσεις ατελούς φωτός, αυτά τα μόρια φωτοεκκινητή μπορούν να παραμείνουν στο σκληρυμένο προϊόν, σχηματίζοντας δυνητικά μεταναστευτικές ουσίες. Επιπλέον, στις περισσότερες περιπτώσεις, η διαδικασία δημιουργίας ελεύθερων ριζών από φωτοεκκινητές γίνεται μέσω της διάσπασης. Αυτές οι ρίζες μπορεί να σχηματίσουν ενώσεις μικρού μοριακού βάρους μετά την τελική τους απόσβεση. Αυτά τα μικρομοριακά προϊόντα δημιουργούν προβλήματα μετανάστευσης και μπορεί να παράγουν ορισμένες τοξικές ουσίες.

 

Με την ευρεία χρήση του φωτοεκκινητή TPO, η ρύθμισή του έχει ενταθεί. Σύμφωνα με τους κανονισμούς CLP (Ταξινόμηση, Ετικέτα και Συσκευασία) της ΕΕ, το TPO ταξινομήθηκε αρχικά ως τοξικό για την αναπαραγωγή Κατηγορίας 2 (H361), δηλ. "Υποψία ανθρώπινης αναπαραγωγικής τοξικότητας".

 

Τον Ιούνιο του 2020, η Σουηδία, μια σκανδιναβική χώρα, πρότεινε να αλλάξει η ταξινόμηση σε 1B (H360DF) και να προστεθεί ως ερεθιστικό για το δέρμα (H317). Αυτό βασίζεται σε πολλά στοιχεία από μελέτες σε ζώα. (1Β σημαίνει "Εικαζόμενο τοξικό για την ανθρώπινη αναπαραγωγή")

 

Διαδικασία εναρμονισμένης ταξινόμησης και επισήμανσης της ΕΕ (CLH).

 

Το φθινόπωρο του 2021, η Επιτροπή Αξιολόγησης Κινδύνων (RAC) της ΕΕ συμφώνησε να ενημερώσει την ταξινόμηση των TPO. Μόλις εγκριθεί από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, η κατηγορία θα προστεθεί στο Παράρτημα VI του κανονισμού EU CLP μέσω του ATP και θα είναι νομικά δεσμευτική.

 

Τον Ιανουάριο του 2023, η Σουηδία ανακοίνωσε μια κοινοποίηση πρόθεσης να προτείνει τη συμπερίληψη των TPO στη λίστα SVHC (Ουσίες πολύ μεγάλης ανησυχίας). Η πρόσκληση υποβολής σχολίων σχετικά με την πρόταση έκλεισε στις 3 Απριλίου 2023.

 

Το TPO περιλαμβάνεται πλέον στον 29ο κατάλογο υποψήφιων ουσιών που προκαλούν πολύ μεγάλη ανησυχία (SVHC).

 

03|Επιλογές για εναλλακτικές στο TPO

Εκτός από το TPO, υπάρχουν δύο άλλοι ευρέως χρησιμοποιούμενοι φωτοεκκινητές, ο TPO-L και ο 819 (BAPO), οι οποίοι είναι φωτοεκκινητές οξειδίου της φωσφίνης με καλή ικανότητα απορρόφησης στη ζώνη UVA.

 

Το TPO-L έχει παρόμοια δομή με το TPO αλλά είναι λιγότερο τοξικό λόγω της αντικατάστασης ενός δακτυλίου βενζολίου για μια αιθοξυομάδα στο μόριο. Στα αρνητικά, ωστόσο, το TPO-L έχει πολύ χαμηλότερη απόδοση εκκίνησης από το TPO.

 

Ένας άλλος φωτοεκκινητής οξειδίου της φωσφίνης είναι ο 819 (BABO), ο οποίος μπορεί να θεωρηθεί ως TPO με έναν δακτύλιο βενζολίου που αντικαθίσταται από 2,4,6-τριμεθυλβενζοϋλ, δηλαδή με δύο 2,4,6-τριμεθυλβενζοϋλ ομάδες . Το 819 έχει υψηλότερη απόδοση εκκίνησης από το TPO, αλλά αντιμετωπίζει πιο σοβαρό πρόβλημα κιτρίνισμα. Αυτό δεν είναι δυνατό όπου απαιτείται χρώμα.

 

Με άλλα λόγια, το TPO-L και το 819 μπορούν να αντικαταστήσουν το TPO μόνο σε ορισμένες εφαρμογές, αλλά μόνο εν μέρει.

 

04|Η νέα εναλλακτική στο TPO - TMO

Το TMO είναι οξείδιο (2,4,6-τριμεθυλβενζοϋλ)δις(ρ-τολυλ)φωσφίνης, CAS 270586-78-2. Από δομική άποψη, το TMO βασίζεται στο TPO με την εισαγωγή μιας μεθυλικής ομάδας σε καθένα από τους δύο δακτυλίους βενζολίου, μειώνοντας σημαντικά τη βιολογική τοξικότητα του TPO.

 

TMO

 

Έχει βρεθεί πειραματικά ότι το TMO έχει ακόμη ελαφρώς καλύτερη απόδοση εκκίνησης από το TPO ενώ δεν κιτρινίζει και μεταναστεύει πολύ λιγότερο.

Οι καμπύλες μετατροπής διπλού δεσμού του TMO και του TPO ξεκινούν TMPTA

 

Η TMO βρίσκεται τώρα σε μαζική παραγωγή και έχει λάβει το πιστοποιητικό καταχώρισης του Κανονισμού της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την Καταχώριση, Αξιολόγηση, Εξουσιοδότηση και Περιορισμό Χημικών Προϊόντων ("REACH"), που του επιτρέπει να πωλείται στην Ευρώπη, την περιοχή με τον πιο αυστηρό έλεγχο των χημικών.

 

 

Ενοποιημένο από:

Chemical New Materials, EU Chemicals Agency, GTS Global Testing, Light Curing New Materials, China Chemical Information Weekly, DT New Materials