Photoinitiator TPO sẽ bị cấm và việc bảo dưỡng đèn LED UV nên đi đâu?

Gần đây, Cơ quan Hóa chất Châu Âu (ECHA) đã chính thức công bố việc đưa diphenyl(2,4,6-trimethyl benzoyl)phosphine oxit vào lô thứ 29 của Danh sách Ứng cử viên Các chất có Mối quan ngại Rất Cao (SVHC). Điều này mang lại số lượng các chất trong Danh sách ứng cử viên SVHC lên 235.

 

Đối với các hóa chất trong danh mục, các công ty liên quan có trách nhiệm quản lý rủi ro của hóa chất và cung cấp thông tin cho khách hàng và người tiêu dùng về việc sử dụng an toàn các hóa chất này. Những chất này có thể được thêm vào danh sách chính thức trong tương lai. Nếu một chất nằm trong danh sách này, việc sử dụng nó sẽ bị cấm, trừ khi công ty nộp đơn và Ủy ban Châu Âu cho phép họ tiếp tục sử dụng chất đó.

 

Thông tin cụ thể về các chất được thêm vào như sau:

 

Chất: Diphenyl(2,4,6-trimetylbenzoyl)phosphine oxit

Bí danh: Photoinitiator TPO

Số EC.: 278-355-8 CAS

Số: 75980-60-8

Lý do bổ sung: Độc tính sinh sản (Điều 57(c))

Sử dụng phổ biến: Được sử dụng trong mực và mực in, các sản phẩm sơn phủ, polyme quang hóa, chất kết dính, chất bịt kín và chất độn, đất sét mô hình thạch cao, v.v.

 

01|Con đường phát triển trong nước của chữa bệnh bằng ánh sáng

Quang hóa (quang hóa) là quá trình xử lý bằng ánh sáng của các chất nền monome, oligomeric hoặc polyme và thường được sử dụng trong các quá trình tạo màng. Công nghệ này có các đặc tính hiệu quả cao, khả năng thích ứng rộng, kinh tế, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.

 

Chữa bệnh bằng ánh sáng được chia thành đèn thủy ngân truyền thống và đèn LED UV mới nổi. Vì đèn thủy ngân thông thường không được sử dụng nếu không được xử lý thích hợp sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường trầm trọng; và bảo dưỡng bằng đèn LED UV tiết kiệm năng lượng hơn, có thể bật và tắt bất cứ lúc nào, âm lượng nhỏ hơn và nhiều ưu điểm khác đang dần thay thế phương pháp bảo dưỡng bằng đèn thủy ngân truyền thống, trở thành xu hướng chủ đạo của thiết bị bảo dưỡng bằng ánh sáng.

 

Tỷ lệ chất quang hóa trong công thức xử lý bằng ánh sáng thấp, thường là khoảng 2 phần trăm -5 phần trăm, nhưng nó rất quan trọng. Điều này là do phản ứng đóng rắn bằng ánh sáng diễn ra thông qua sự hấp thụ tia UV của thiết bị quang hóa để tạo ra các gốc tự do, kích hoạt phản ứng trùng hợp và tạo ra quá trình đóng rắn cuối cùng của sản phẩm.

 

Các chất quang hóa truyền thống, chẳng hạn như 1173, 184, v.v., là bước sóng hấp thụ tối đa của bước sóng ngắn UVC, vì vậy việc xử lý bằng đèn thủy ngân thông thường phù hợp hơn.

 

Đèn LED UV chủ yếu tập trung ở một số bước sóng, chẳng hạn như 365nm, 385nm, 395nm và 405nm, và sự hấp thụ của các chất quang hóa phosphine oxit trong các bước sóng này tương đối mạnh, vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đèn LED UV.

 

Một trong những bộ khởi tạo quang học tiêu biểu nhất là TPO, có hiệu suất khởi tạo cao, không bị ố vàng và giá thành tương đối vừa phải. Tuy nhiên, do sự bùng nổ của việc xử lý bằng đèn LED UV trong vài năm qua, nguồn cung TPO toàn cầu bị khan hiếm và khó tìm, với đơn giá cao nhất vượt quá 300 RMB/kg.

 

Trong những năm gần đây, do sự mở rộng liên tục của các nhà sản xuất máy quang hóa chính trong nước và sự gia nhập của các nhà sản xuất mới, nguồn cung cấp TPO eo hẹp đã giảm đi rất nhiều và giá đã giảm xuống còn khoảng 100 RMB.

 

02|Phân loại độc tính TPO và hạn chế sử dụng

Chất khơi mào quang hóa thường là các hợp chất hữu cơ nhỏ và trong trường hợp ánh sáng không hoàn toàn, các phân tử chất xúc tác quang hóa này có thể tồn tại trong sản phẩm được xử lý, tạo thành các chất có khả năng di chuyển. Ngoài ra, trong hầu hết các trường hợp, quá trình tạo gốc tự do từ các chất kích thích quang hóa là thông qua sự phân cắt. Các gốc này có thể tạo thành các hợp chất có trọng lượng phân tử nhỏ sau quá trình dập tắt cuối cùng của chúng. Những sản phẩm phân tử nhỏ này gây ra các vấn đề về di chuyển và có thể tạo ra một số chất độc hại.

 

Với việc sử dụng rộng rãi TPO quang hóa, quy định của nó đã được tăng cường. Theo các quy định về CLP (Phân loại, Ghi nhãn và Đóng gói) của EU, TPO ban đầu được phân loại là chất độc sinh sản Loại 2 (H361), tức là "Chất độc sinh sản bị nghi ngờ ở người".

 

Vào tháng 6 năm 2020, Thụy Điển, một quốc gia Bắc Âu, đã đề xuất thay đổi phân loại thành 1B (H360DF) và thêm chất này vào danh mục chất gây kích ứng da (H317). Điều này dựa trên rất nhiều bằng chứng từ các nghiên cứu trên động vật. (1B có nghĩa là "Chất độc sinh sản của con người được cho là")

 

Quy trình phân loại và ghi nhãn hài hòa của EU (CLH)

 

Vào mùa thu năm 2021, Ủy ban Đánh giá Rủi ro (RAC) của Liên minh Châu Âu đã đồng ý cập nhật phân loại TPO. Sau khi được Ủy ban Châu Âu phê duyệt, danh mục này sẽ được thêm vào Phụ lục VI của Quy định CLP của EU thông qua ATP và ràng buộc về mặt pháp lý.

 

Vào tháng 1 năm 2023, Thụy Điển đã công bố một thông báo về ý định đề xuất đưa TPO vào danh sách SVHC (Các chất có mối quan ngại rất cao). Lời kêu gọi bình luận về đề xuất đã kết thúc vào ngày 3 tháng 4 năm 2023.

 

TPO hiện được đưa vào danh sách ứng cử viên thứ 29 của các chất có mối quan ngại rất cao (SVHC).

 

03|Các lựa chọn thay thế cho TPO

Ngoài TPO, còn có hai chất quang hóa phổ biến khác là TPO-L và 819 (BAPO), đây là những chất quang hóa phosphine oxide có khả năng hấp thụ tốt ở dải UVA.

 

TPO-L có cấu trúc tương tự TPO nhưng ít độc hơn do có nhóm ethoxy trong phân tử thay thế vòng benzen. Tuy nhiên, về nhược điểm, TPO-L có hiệu quả khởi tạo thấp hơn nhiều so với TPO.

 

Một chất khởi tạo quang hóa oxit photphat khác là 819 (BABO), có thể được coi là TPO với một vòng benzen được thay thế bằng 2,4,6-trimetyl benzoyl, nghĩa là, với hai nhóm 2,4,6-trimetyl benzoyl . 819 có hiệu quả khởi tạo cao hơn TPO nhưng gặp vấn đề ố vàng nghiêm trọng hơn. Điều này là không thể khi màu sắc được yêu cầu.

 

Nói cách khác, TPO-L và 819 chỉ có thể thay thế TPO trong một số ứng dụng, nhưng chỉ một phần.

 

04|Giải pháp thay thế mới cho TPO - TMO

TMO là (2,4,6-trimetyl benzoyl)bis(p-tolyl)phosphine oxit, CAS 270586-78-2. Từ quan điểm cấu trúc, TMO dựa trên TPO với việc đưa vào một nhóm methyl trên mỗi trong số hai vòng benzen, làm giảm đáng kể độc tính sinh học của TPO.

 

TMO

 

Bằng thực nghiệm, người ta đã phát hiện ra rằng TMO có hiệu quả bắt đầu thậm chí còn tốt hơn một chút so với TPO trong khi không bị ố vàng và di chuyển ít hơn nhiều.

Đường cong chuyển đổi liên kết đôi của TMO và TPO khởi xướng TMPTA

 

TMO hiện đang được sản xuất hàng loạt và đã nhận được giấy chứng nhận đăng ký Quy định về Đăng ký, Đánh giá, Cấp phép và Hạn chế Hóa chất của Liên minh Châu Âu ("REACH"), cho phép nó được bán ở Châu Âu, khu vực có sự kiểm soát nghiêm ngặt nhất của hóa chất.

 

 

Hợp nhất từ:

Vật liệu hóa học mới, Cơ quan hóa chất EU, Thử nghiệm toàn cầu GTS, Vật liệu mới xử lý bằng ánh sáng, Tuần thông tin hóa chất Trung Quốc, Vật liệu mới DT