如何替代 tpo 光引发剂？
欧洲化学品管理局（ECHA）正式宣布，二苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦（又称光引发剂 TPO）已被列入第 29 批高度关注物质（SVHC）候选清单。这使得 SVHC 候选清单上的物质总数达到 235 种。这意味着企业对清单上的化学品负有重大责任。它们必须尽最大努力管理风险，并向客户和消费者提供有关安全使用这些化学品的详细信息。这是因为这些物质很有可能在未来某个时候被列入授权清单。一旦某种物质被列入清单，除非相关公司成功向欧盟委员会申请继续使用该物质的授权，否则该物质将被禁用。
让我们先来了解一下光引发剂 TPO 的基本信息。它的化学名称是二苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦，又称光引发剂 TPO，欧共体编号为 278-355-8，化学文摘社编号为 7598 0 - 60 - 8，因生殖毒性而被列入清单（第 57 (c)条），常用于油墨和调色剂、涂料产品、感光聚合物、粘合剂和密封剂以及填料、石膏造型泥等众多领域。
回顾光固化的发展历程，它是一项极具特色的技术。光固化主要是指在光的作用下固化单体、低聚物或聚合物基材的过程，在成膜过程中起着关键作用。其高效性、适应性、经济性、节能性和环保性使其成为现代工业的关键技术。光固化大致可分为两种类型：传统的汞灯固化和新兴的紫外线 LED 固化。传统汞灯使用后如不妥善处理，会造成严重的环境污染，这也是其被淘汰的主要原因之一。紫外线 LED 固化因其节能、可随时开关、体积小巧等诸多优点，逐渐在固化设备领域崭露头角。它有望取代传统的汞灯固化，成为主流光源。
在光固化配方体系中，光引发剂仅占总量的 2% - 5% 左右，看似微不足道，但实际上却发挥着不可或缺的作用。由于光聚合反应的特殊要求，光引发剂需要吸收紫外线产生自由基，进而引发聚合反应，最终使产品固化。传统的光引发剂（如 1173 和 184）的最大吸收波长在短波紫外线区域，因此更适合用传统的汞灯固化。而紫外线 LED 则主要集中在特定波长，如 365nm、385nm、395nm 和 405nm。在这些波长中，氧化膦光引发剂的吸收能力相对较强。光引发剂 TPO 就是其中的典型代表，被广泛应用于紫外线 LED 领域。TPO 不仅具有诱导效率高、黄变低的优良特性，而且价格相对低廉。然而，在过去的几年里，随着紫外线 LED 固化技术的强劲增长势头，全球 TPO 的供应异常紧张，一货难求。所幸的是，近年来由于国内主流光引发剂生产商不断扩大生产规模，再加上新生产商的逐步进入，TPO 供应紧张的局面得到了极大缓解，价格也逐渐恢复到正常水平。TPO 的稳定供应也有力地推动了 UV LED 技术的进一步发展。
让我们来详细了解一下 TPO 的毒性分类和使用限制。光引发剂大多是有机小分子。当光照条件不足时，这些光引发剂分子会残留在固化产品内部，从而形成潜在的迁移物质。此外，在大多数情况下，光引发剂产生自由基的过程是通过破坏化学键来实现的。这些自由基最终被淬灭后，可能会形成分子量较低的化合物。这些小分子产物不仅会造成迁移问题，还可能产生有毒物质，无疑会对人类健康和环境安全造成潜在威胁。随着光引发剂 TPO 使用量的不断增加，针对它的监管力度也在不断加强。根据欧盟的 CLP（分类、标签和包装）法规，TPO 最初被列为第 2 类（H361）生殖毒性物质，也就是 "疑似人类生殖毒性物质"。2020 年 6 月，北欧国家瑞典根据从大量动物实验中获得的证据，建议将分类改为 1B（H360DF），并增加了皮肤刺激剂（H317）分类（1B 表示 "推定人类生殖毒性物质"）。2021 年秋，欧盟风险评估委员会（RAC）同意更新 TPO 的分类。一旦获得欧盟委员会的批准，该分类将通过 ATP 被添加到欧盟 CLP 法规的附件 VI 中，并具有法律约束力。2023 年 1 月，瑞典又发布了一份意向通知，建议将 TPO 列入 SVHC（高关注度物质）清单，并要求在 2023 年 4 月 3 日前对该建议提出意见。截至目前，TPO 已被正式列入第 29 批高度关注物质（SVHC）候选清单。
在探索光引发剂 TPO 的替代品方面，除了 TPO 之外，还有两种常用的光引发剂，它们属于氧化膦光引发剂类别，具有很强的紫外线吸收能力：光引发剂 TPO - L 和光引发剂 819（BAPO）。TPO - L 的分子结构与 TPO 相似，但其毒性相对较低，因为分子中的一个苯环被乙氧基取代。不过，它也有一个明显的缺点：TPO-L 的引发效率比 TPO 低得多。另一种氧化膦光引发剂 819（BABO）可以理解为用两个 2,4,6-三甲基苯甲酰基取代 TPO 中的苯环的产物。819 的起始效率比 TPO 高，但存在严重的黄变问题，这意味着它不能用于对颜色有严格要求的应用领域。总之，TPO-L 和 819 只能在某些特定应用中取代 TPO，但不能完全取代 TPO。
幸运的是，TPO 的新替代品已经出现：光引发剂 TMO。光引发剂 TMO 的全称是（2,4,6-三甲基苯甲酰基）双（4-甲基苯基）氧化膦，其 CAS 编号为 270586-78-2。从分子结构来看，光引发剂 TMO 在 TPO 的两个苯环上各引入了一个甲基。正是这一细微的结构变化大大降低了 TPO 的生物毒性。大量实验验证发现，光引发剂 TMO 的引发效率甚至略高于 TPO，而且具有不黄变、低迁移的优良特性。目前，光引发剂 TMO 已成功量产，并顺利获得欧盟 REACH 注册证书，这意味着它可以在化学品控制最严格的欧洲市场成功销售。这种新型光引发剂的出现，无疑为光敏聚合物行业应对 TPO 被列入 SVHC 候选名单后的材料选择困境提供了新的思路和方向。未来，随着技术的不断进步和研究的不断深入，光引发剂领域或许会有更多的创新和突破。我们将拭目以待。
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| 光引发剂 TPO | 化学文摘社编号 75980-60-8 |
| 光引发剂 TMO | cas 270586-78-2 |
| 光引发剂 PD-01 | 化学文摘社编号 579-07-7 |
| 光引发剂 PBZ | 化学文摘社编号 2128-93-0 |
| 光引发剂 OXE-02 | cas 478556-66-0 |
| 光引发剂 OMBB | 化学文摘社 606-28-0 |
| 光引发剂 MPBZ (6012) | CAS 86428-83-3 |
| 光引发剂 MBP | 化学文摘社编号 134-84-9 |
| 光引发剂 MBF | 化学文摘社编号 15206-55-0 |
| 光引发剂 LAP | 化学文摘社编号 85073-19-4 |
| 光引发剂 ITX | CAS 5495-84-1 |
| 光引发剂 EMK | 化学文摘社编号 90-93-7 |
| 光引发剂 EHA | 化学文摘社编号 21245-02-3 |
| 光引发剂 EDB | CAS 10287-53-3 |
| 光引发剂 DETX | 化学文摘社编号 82799-44-8 |
| 光引发剂 CQ / 樟脑醌 | 化学文摘社编号 10373-78-1 |
| 光引发剂 CBP | 化学文摘社编号 134-85-0 |
| 光引发剂 BP / 二苯甲酮 | 化学文摘社编号 119-61-9 |
| 光引发剂 BMS | 化学文摘社 83846-85-9 |
| 光引发剂 938 | 化学文摘社编号 61358-25-6 |
| 光引发剂 937 | CAS 71786-70-4 |
| 光引发剂 819 DW | cas 162881-26-7 |
| 光引发剂 819 | cas 162881-26-7 |
| 光引发剂 784 | cas 125051-32-3 |
| 光引发剂 754 | CAS 211510-16-6 442536-99-4 |
| 光引发剂 6993 | 化学文摘社编号 71449-78-0 |
| 光引发剂 6976 | cas 71449-78-0 89452-37-9 108-32-7 |
| 光引发剂 379 | cas 119344-86-4 |
| 光引发剂 369 | cas 119313-12-1 |
| 光引发剂 160 | 化学文摘社编号 71868-15-0 |
| 光引发剂 1206 | |
| 光引发剂 1173 | 化学文摘社编号 7473-98-5 |