Como substituir o fotoiniciador de tpo?
A ECHA anunciou oficialmente que o óxido de difenil (2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina, também conhecido como fotoiniciador TPO, foi incluído no 29º lote da Lista de Substâncias Candidatas de Preocupação Muito Alta (SVHC). Com isso, o número total de substâncias na Lista de Candidatos a SVHC chega a 235. Isso significa que as empresas têm uma responsabilidade significativa em relação aos produtos químicos da lista. Elas são obrigadas a fazer o máximo para gerenciar os riscos e fornecer aos clientes e consumidores informações detalhadas sobre o uso seguro desses produtos químicos. Isso se deve ao fato de que essas substâncias provavelmente serão incluídas na lista de autorização em algum momento no futuro. Quando uma substância for incluída, ela será banida, a menos que a empresa em questão solicite autorização à Comissão Europeia para continuar a usá-la.
Primeiro, vamos dar uma olhada nas informações básicas sobre o fotoiniciador TPO. Seu nome químico é óxido de difenil (2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina, também conhecido como fotoiniciador TPO, com número CE 278-355-8 e número CAS 7598 0 - 60 - 8, está listado por razões de toxicidade reprodutiva (Artigo 57 (c)) e é comumente usado em uma ampla gama de áreas, como tintas e toners, produtos de revestimento, fotopolímero, adesivos e selantes, bem como cargas, argila de modelagem de gesso e muito mais.
Analisando o desenvolvimento da fotopolimerização, trata-se de uma tecnologia muito distinta. A fotopolimerização refere-se principalmente ao processo de polimerização de monômeros, oligômeros ou substratos de polímeros sob a ação da luz, que desempenha um papel fundamental no processo de formação de filmes. Sua alta eficiência, adaptabilidade, economia, conservação de energia e respeito ao meio ambiente a tornaram uma tecnologia fundamental na indústria moderna. A cura por luz pode ser dividida em dois tipos: a cura por lâmpada de mercúrio tradicional e a cura por LED UV emergente. As lâmpadas de mercúrio tradicionais, se não forem descartadas adequadamente após o uso, podem causar séria poluição ambiental, o que é um dos principais motivos para sua eliminação gradual. A cura por LED UV está surgindo gradualmente no campo dos equipamentos de cura devido às suas muitas vantagens, como maior eficiência energética, facilidade para ligar e desligar e tamanho compacto. Ela está pronta para substituir a cura tradicional com lâmpadas de mercúrio e se tornar a principal fonte de luz.
Em um sistema de formulação de cura por luz, o fotoiniciador é responsável por apenas cerca de 2% - 5% do total, o que pode parecer insignificante, mas na verdade ele desempenha um papel indispensável. Devido aos requisitos especiais da reação de fotopolimerização, os fotoiniciadores precisam absorver a luz ultravioleta para gerar radicais livres, que, por sua vez, iniciam a reação de polimerização e, por fim, causam a cura do produto. Os fotoiniciadores tradicionais, como o 1173 e o 184, têm um comprimento de onda de absorção máxima na região UVC de comprimento de onda curto, portanto, são mais adequados para a cura com lâmpadas de mercúrio tradicionais. Os LEDs UV, por outro lado, concentram-se principalmente em comprimentos de onda específicos, como 365nm, 385nm, 395nm e 405nm. Entre esses comprimentos de onda, os fotoiniciadores de óxido de fosfina apresentam capacidades de absorção relativamente fortes. O fotoiniciador TPO é um representante típico e é amplamente usado no campo de LEDs UV. O TPO não só tem as excelentes características de alta eficiência de indução e baixo amarelamento, mas também é relativamente acessível. No entanto, nos últimos anos, com o forte impulso de crescimento da tecnologia de cura de LED UV, o fornecimento global de TPO tem sido extremamente restrito, e tornou-se extremamente difícil obter um único produto. Felizmente, nos últimos anos, devido à expansão contínua da escala de produção dos principais fabricantes nacionais de fotoiniciadores, juntamente com a entrada gradual de novos fabricantes, a oferta restrita de TPO foi bastante atenuada e o preço voltou gradualmente aos níveis normais. O fornecimento estável de TPO também promoveu fortemente o desenvolvimento da tecnologia de LED UV.
Vamos dar uma olhada mais de perto na classificação de toxicidade e no uso restrito do TPO. Os fotoiniciadores são, em sua maioria, pequenas moléculas orgânicas. Quando as condições de luz não são suficientes, essas moléculas fotoiniciadoras podem permanecer dentro do produto curado, formando assim substâncias de migração em potencial. Além disso, na maioria dos casos, o processo de produção de radicais livres pelos fotoiniciadores é obtido por meio da quebra de ligações químicas. Depois que esses radicais livres são extintos, eles podem formar compostos com peso molecular menor. Esses produtos de moléculas pequenas não só representam um problema de migração, mas também podem produzir substâncias tóxicas que, sem dúvida, representam uma possível ameaça à saúde humana e à segurança ambiental. Com o aumento do uso do fotoiniciador TPO, os esforços regulatórios contra ele também continuaram a se intensificar. De acordo com os regulamentos CLP (Classificação, Rotulagem e Embalagem) da UE, o TPO foi inicialmente classificado como um tóxico reprodutivo de Categoria 2 (H361), também conhecido como "suspeito de ser tóxico para a reprodução humana". Em junho de 2020, a Suécia, país nórdico, propôs uma mudança na classificação para 1B (H360DF) com base em evidências obtidas em extensos experimentos com animais, e também adicionou a classificação de irritante para a pele (H317) (1B indica "presumível tóxico para a reprodução humana"). No outono de 2021, o Comitê de Avaliação de Riscos (RAC) da UE concordou em atualizar a classificação do TPO. Depois de aprovada pela Comissão Europeia, a classificação será adicionada ao Anexo VI do Regulamento CLP da UE por meio de um ATP e se tornará juridicamente vinculativa. Em janeiro de 2023, a Suécia emitiu outro aviso de intenção para propor que o TPO fosse incluído na lista SVHC (Substances of Very High Concern), e os comentários sobre a proposta deveriam ser enviados até 3 de abril de 2023. Até o momento, a TPO foi oficialmente incluída no 29º lote da Lista de Substâncias Candidatas a Substâncias de Preocupação Muito Elevada (SVHC).
Em termos de exploração de alternativas ao fotoiniciador TPO, além do TPO, há dois fotoiniciadores comumente usados na categoria de fotoiniciadores de óxido de fosfina com forte absorção de luz ultravioleta: Fotoiniciador TPO - L e Fotoiniciador 819 (BAPO). A estrutura molecular do TPO - L é semelhante à do TPO, mas sua toxicidade é relativamente baixa porque um dos anéis de benzeno na molécula é substituído por um grupo etoxi. No entanto, ele também tem uma desvantagem significativa: a eficiência de iniciação do TPO-L é muito menor do que a do TPO. O outro fotoiniciador de óxido de fosfina 819 (BABO) pode ser entendido como o produto da substituição do anel de benzeno no TPO por um 2,4,6-trimetilbenzoil substituído por dois grupos 2,4,6-trimetilbenzoil. O 819 tem uma eficiência inicial maior do que o TPO, mas tem um sério problema de amarelamento, o que significa que não pode ser usado em aplicações em que a cor é fundamental. Em resumo, o TPO-L e o 819 só podem substituir o TPO em algumas aplicações específicas, mas não podem substituí-lo completamente.
Felizmente, surgiu uma nova alternativa ao TPO: O fotoiniciador TMO. O nome completo do fotoiniciador TMO é (2,4,6-trimetilbenzoil) bis(4-metilfenil)óxido de fosfina, e seu número CAS é 270586-78-2. A julgar pela estrutura molecular, o fotoiniciador TMO introduziu um grupo metil em cada um dos dois anéis de benzeno do TPO. Foi essa pequena mudança estrutural que reduziu muito a biotoxicidade do TPO. Uma extensa verificação experimental constatou que a eficiência inicial do fotoiniciador TMO é até um pouco maior do que a do TPO, e ele tem as excelentes características de não amarelar e ter baixa migração. Atualmente, o fotoiniciador TMO foi produzido em massa com sucesso e obteve o certificado de registro REACH da UE, o que significa que pode ser vendido com sucesso no mercado europeu, onde o controle químico é o mais rigoroso. O surgimento desse novo fotoiniciador, sem dúvida, fornece novas ideias e orientações para o setor de fotopolímeros lidar com o dilema da seleção de materiais depois que o TPO foi incluído na lista de candidatos a SVHC. No futuro, com o avanço contínuo da tecnologia e da pesquisa aprofundada, pode haver mais inovações e avanços no campo dos fotoiniciadores. Vamos esperar para ver.
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