A fotoiniciátor TPO-t betiltják, és hol kell az UV LED-es kikeményedést elérni?
Jul 04, 2023
A közelmúltban az Európai Vegyianyag-ügynökség (ECHA) hivatalosan bejelentette, hogy a difenil(2,4,6-trimetil-benzoil)foszfin-oxidot felveszi a nagyon veszélyes anyagok (SVHC) jelöltlistájának 29. tételére. Ezzel 235-re nőtt az SVHC jelöltlistán szereplő anyagok száma.
A listán szereplő vegyi anyagok esetében az érintett vállalatok felelőssége a vegyi anyagok kockázatának kezelése, valamint az ügyfelek és fogyasztók tájékoztatása e vegyi anyagok biztonságos használatáról. Ezek az anyagok a jövőben felkerülhetnek a hivatalos listára. Ha egy anyag szerepel ezen a listán, annak felhasználása betiltásra kerül, kivéve, ha a vállalat kérelmezi, és az Európai Bizottság felhatalmazza őket a további használatára.
A hozzáadott anyagokkal kapcsolatos konkrét információk a következők:
Anyag: Difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)foszfin-oxid
Alias: Photoinitiator TPO
EK-szám: 278-355-8 CAS
szám: 75980-60-8
A kiegészítés oka: Reprodukciós toxicitás (57. cikk c) pont)
Általános felhasználás: tintákban és tonerekben, bevonó termékekben, fotokémiai polimerekben, ragasztókban, tömítőanyagokban és töltőanyagokban, gipsz modellező agyagokban stb.
01|A fénykezelés hazai fejlesztésének útja
A fényrekeményítés (fotokeményítés) monomer, oligomer vagy polimer szubsztrátok fénnyel indukált keményítése, és általában filmképző folyamatokban használják. A technológia jellemzői a nagy hatékonyság, a széleskörű alkalmazkodóképesség, a gazdaságosság, az energiatakarékosság és a környezetvédelem.
A fénykezelést hagyományos higanylámpákra és a kialakulóban lévő UV LED-es keményítésre osztják. Mivel a hagyományos higanylámpát megfelelő kezelés nélkül nem használják, súlyos környezetszennyezéshez vezet; és az UV LED-es hőkezelés energiahatékonyabb, bármikor be- és kikapcsolható, a térfogat kisebb, és sok más előnye fokozatosan felváltja a hagyományos higanylámpás kikeményítést, és a fénykeményítő berendezések fő áramkörévé válik.
A fényre térhálósodó képletben a fotoiniciátorok aránya alacsony, általában körülbelül 2 százalék -5 százalék, de ez kulcsfontosságú. Ennek az az oka, hogy a fényre térhálósodási reakció az UV-fény fotoiniciátor általi elnyelésével megy végbe, így szabad gyökök keletkeznek, amelyek beindítják a polimerizációs reakciót és a termék végső kikeményítését.
A hagyományos fotoiniciátorok, mint például az 1173, 184 stb., az UVC rövidhullámú maximális abszorpciós hullámhossza, ezért a hagyományos higanylámpás kikeményítés megfelelőbb.
Az UV LED-ek főként néhány hullámhosszon koncentrálódnak, például 365 nm, 385 nm, 395 nm és 405 nm, és a foszfin-oxid fotoiniciátorok abszorpciója ezeken a hullámhosszokon viszonylag erős, ezért széles körben használják az UV LED alkalmazásokban.
Az egyik legreprezentatívabb fotoiniciátor a TPO, amely magas iniciációs hatásfokkal rendelkezik, nem sárgul, és viszonylag mérsékelt ára. Azonban az elmúlt néhány évben az UV LED-es keményedés fellendülése miatt a TPO globális kínálata szűkös volt és nehéz volt megtalálni, a legmagasabb egységár meghaladta a 300 RMB/kg-ot.
Az elmúlt években a hazai mainstream fotoiniciátorgyártók folyamatos terjeszkedése és új gyártók megjelenése miatt a TPO szűkös kínálata nagymértékben enyhült, az ára 100 RMB környékére esett vissza.
02|A TPO toxicitási osztályozása és a felhasználási korlátozások
A fotoiniciátorok általában kisméretű szerves vegyületek, és hiányos fény esetén ezek a fotoiniciátor molekulák a kikeményedett termékben maradhatnak, potenciálisan migráló anyagokat képezve. Ezenkívül a legtöbb esetben a fotoiniciátorokból származó szabad gyökök képződése a hasításon keresztül történik. Ezek a gyökök végső kioltásuk után kisebb molekulatömegű vegyületeket képezhetnek. Ezek a kis molekulájú termékek migrációs problémákat okoznak, és mérgező anyagokat termelhetnek.
A fotoiniciátor TPO széles körű elterjedésével szabályozása felerősödött. Az EU CLP (Classification, Labelling and Packaging) előírásai szerint a TPO-t kezdetben a 2. osztályú (H361) reprodukciót mérgező anyagként, azaz „Feltételezett emberi reprodukciót mérgezőként” minősítették.
2020 júniusában Svédország, egy skandináv ország, azt javasolta, hogy a besorolást 1B-re (H360DF) módosítsák, és bőrirritálóként (H317) vegyék fel. Ez állatkísérletekből származó bizonyítékok nagy tömegén alapul. (1B jelentése "feltehetően emberi reproduktív toxikus")
EU harmonizált osztályozási és címkézési (CLH) eljárás
2021 őszén az EU Kockázatértékelési Bizottsága (RAC) megállapodott a TPO-k osztályozásának frissítéséről. Az Európai Bizottság jóváhagyását követően a kategória az ATP-n keresztül felkerül az EU CLP-rendelet VI. mellékletébe, és jogilag kötelező érvényű.
2023 januárjában Svédország bejelentette, hogy szándékában áll javasolni a TPO-k felvételét az SVHC-listára (Substances of Very High Concern). A javaslattal kapcsolatos észrevételezési felhívás 2023. április 3-án zárult le.
A TPO most felkerült a nagyon veszélyes anyagok (SVHC) 29. jelöltlistájára.
03|A TPO alternatíváinak lehetőségei
A TPO-n kívül van még két általánosan használt fotoiniciátor, a TPO-L és a 819 (BAPO), amelyek jó abszorpciós képességű foszfin-oxid fotoiniciátorok az UVA sávban.
A TPO-L szerkezete hasonló a TPO-hoz, de kevésbé toxikus, mivel a molekulában egy etoxicsoportot benzolgyűrűvel helyettesít. A negatív oldal azonban a TPO-L sokkal alacsonyabb iniciációs hatékonysággal rendelkezik, mint a TPO.
Egy másik foszfin-oxid fotoiniciátor a 819 (BABO), amely TPO-nak tekinthető, egy benzolgyűrűt 2,4,6-trimetil-benzoilcsoporttal, azaz két 2,4,6-trimetil-benzoilcsoporttal helyettesít. . A 819-nek nagyobb az iniciációs hatékonysága, mint a TPO-nak, de súlyosabb sárgulási problémája van. Ez nem lehetséges ott, ahol színre van szükség.
Más szóval, a TPO-L és a 819 csak bizonyos alkalmazásokban helyettesítheti a TPO-t, de csak részben.
04|A TPO új alternatívája - TMO
A TMO a (2,4,6-trimetil-benzoil)-bisz(p-tolil)-foszfin-oxid, CAS 270586-78-2. Szerkezeti szempontból a TMO a TPO-n alapul, és mind a két benzolgyűrűn egy-egy metilcsoportot visznek be, jelentősen csökkentve a TPO biológiai toxicitását.
TMO
Kísérletileg azt találták, hogy a TMO még valamivel jobb iniciációs hatásfokkal rendelkezik, mint a TPO, miközben nem sárgul és sokkal kevésbé vándorol.
A TMO és TPO által kezdeményezett TMPTA kettős kötés konverziós görbéi
A TMO jelenleg tömeggyártásban folyik, és megszerezte az Európai Unió vegyi anyagok regisztrálásáról, értékeléséről, engedélyezéséről és korlátozásáról szóló rendeletének ("REACH") szerinti regisztrációs tanúsítványát, amely lehetővé teszi Európában, a legszigorúbb ellenőrzésű régióban történő értékesítését. vegyszerekről.
Összevonva:
Új vegyi anyagok, EU Vegyianyag Ügynökség, GTS Global Testing, Fényre keményedő új anyagok, Kínai Chemical Information Weekly, DT New Materials