بعد حظر TPO، أين سيذهب علاج UV LED؟
أعلنت الوكالة الأوروبية للمواد الكيميائية (ECHA) رسميًا مؤخرًا إدراج أكسيد ثنائي فينيل (2,4,6-ثلاثي ميثيل بنزويل) الفوسفين ضمن الدفعة التاسعة والعشرين من قائمة المواد المثيرة للقلق الشديد (SVHC). وقد ارتفع عدد المواد المدرجة في قائمة المواد المثيرة للقلق الشديد إلى 235 مادة حتى الآن.
بالنسبة للمواد الكيميائية المدرجة في القائمة، تتحمل الشركات مسؤولية إدارة مخاطرها وتزويد العملاء والمستهلكين بمعلومات حول الاستخدام الآمن لها. قد تُدرج هذه المواد في قائمة التراخيص مستقبلًا. في حال إدراج مادة ما في القائمة، يُحظر استخدامها ما لم تتقدم الشركات بطلب للحصول على ترخيص من المفوضية الأوروبية لمواصلة استخدامها.
المادة: أكسيد ثنائي فينيل (2،4،6-ثلاثي ميثيل بنزويل) الفوسفين
مرادف: مُبادر ضوئي TPO؛SINOCURE TPO
رقم EC: 278-355-8
رقم CAS: 75980-60-8
سبب الإدراج: السمية الإنجابية (المادة 57 (ج))
الاستخدامات الشائعة: في الأحبار ومساحيق الطباعة، ومنتجات الطلاء، والبوليمرات الضوئية الكيميائية، والمواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب والحشو، وطين تشكيل الجبس، وما إلى ذلك.
المعالجة الضوئية هي عملية معالجة مصفوفة المونومر أو الأوليغومر أو البوليمر بالحث الضوئي، وتُستخدم عادةً في عملية تشكيل الأغشية. تتميز هذه التقنية بالكفاءة العالية، والمرونة العالية، والتوفير، وتوفير الطاقة، وحماية البيئة.
ينقسم العلاج الضوئي بشكل رئيسي إلى علاج مصابيح الزئبق التقليدية وعلاج مصابيح LED فوق البنفسجية الناشئة. ولأن مصابيح الزئبق التقليدية تُسبب تلوثًا بيئيًا خطيرًا إذا لم تُعالَج بشكل صحيح بعد الاستخدام، فإن علاج مصابيح LED فوق البنفسجية يتميز بمزايا عديدة، منها توفير الطاقة، وإمكانية التشغيل والإيقاف في أي وقت، وصغر حجمها. وهو يحل تدريجيًا محل علاج مصابيح الزئبق التقليدية، ويصبح مصدرًا رئيسيًا للضوء. وهو من معدات العلاج الشائعة.
نسبة المُبادرات الضوئية في تركيبات المعالجة الضوئية ليست عالية، وعادةً ما تتراوح بين 2% و5%، ولكنها تلعب دورًا هامًا. بسبب تفاعل المعالجة الضوئية، يحتاج المُبادر الضوئي إلى امتصاص الأشعة فوق البنفسجية لتوليد الجذور الحرة، مما يُحفز تفاعل البلمرة ويُصلب المنتج في النهاية.
تتمتع المبادرات الضوئية التقليدية، مثل 1173 و184 وما إلى ذلك، بأقصى طول موجي للامتصاص عند الطول الموجي القصير للأشعة فوق البنفسجية، لذا فإن المعالجة بمصباح الزئبق التقليدي تكون أكثر ملاءمة.
تتركز مصابيح LED فوق البنفسجية بشكل رئيسي في نطاقات موجية قليلة، مثل 365 نانومتر، 385 نانومتر، 395 نانومتر، و405 نانومتر. تتميز مُبادرات أكسيد الفوسفين الضوئية بامتصاص قوي نسبيًا في هذه النطاقات، لذا تُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مصابيح LED فوق البنفسجية.
يُعدّ TPO أحد أبرز مُحفّزات الإضاءة الضوئية. فهو لا يتميز فقط بكفاءة عالية في التحريض، وعدم اصفراره، بل إنه أيضًا في متناول الجميع. ومع ذلك، في السنوات القليلة الماضية، وبسبب النموّ السريع في معالجة LED بالأشعة فوق البنفسجية، كان العرض العالمي لـ TPO محدودًا، ويصعب العثور على منتج واحد. في السنوات الأخيرة، وبفضل التوسع المستمر لمُصنّعي المُحفّزات الضوئية المحليين الرئيسيين، ودخول مُصنّعين جدد، خفّض TPO من شحّ العرض بشكل كبير، وعادت الأسعار إلى مستوياتها الطبيعية. كما ساهم العرض الطبيعي لـ TPO بشكل كبير في تطوير LED بالأشعة فوق البنفسجية.
عادةً ما تكون المحفزات الضوئية مركبات عضوية صغيرة الجزيئات. عند عدم اكتمال الإضاءة، تبقى جزيئات المحفزات الضوئية هذه في المنتج المُعالَج، مُشكِّلةً مواد هجرة محتملة. إضافةً إلى ذلك، في معظم الحالات، تتم عملية توليد الجذور الحرة من المحفزات الضوئية من خلال الانقسام. قد تُشكِّل هذه الجذور الحرة مركبات ذات وزن جزيئي أصغر بعد الإخماد النهائي. لا تُسبِّب نواتج هذه الجزيئات الصغيرة مشاكل في الهجرة فحسب، بل قد تُنتِج أيضًا بعض المواد السامة.
مع انتشار استخدام مادة TPO، وهي مادة مُحفِّزة للضوء، تزداد الرقابة عليها. ووفقًا للوائح CLP (التصنيف والوسم والتغليف) للاتحاد الأوروبي، صُنِّفت مادة TPO في البداية على أنها مادة سامة للتكاثر من الفئة 2 (H361)، أي "مادة يُشتبه في أنها سامة للتكاثر البشري".
في يونيو 2020، اقترحت السويد، الدولة الاسكندنافية، تعديل تصنيفها إلى 1B (H360DF) وإضافتها إلى قائمة المواد المهيجة للجلد (H317). ويستند هذا إلى أدلة من تجارب عديدة على الحيوانات. (يشير 1B إلى "مادة سامة تُفترض أنها تؤثر على التكاثر البشري".
عملية التصنيف والوسم الموحد للاتحاد الأوروبي (CLH)
في خريف عام ٢٠٢١، وافقت لجنة تقييم المخاطر التابعة للاتحاد الأوروبي على تحديث تصنيف منظمات المنتجات التجارية. وبمجرد موافقة المفوضية الأوروبية، سيُضاف التصنيف إلى الملحق السادس من لائحة الاتحاد الأوروبي للمنتجات التجارية عبر بروتوكول ATP، وسيُصبح مُلزمًا قانونًا.
في يناير/كانون الثاني 2023، أعلنت السويد عن نيتها اقتراح إدراج مادة TPO ضمن قائمة المواد المثيرة للقلق الشديد (SVHC). انتهى باب التعليقات على المقترح في 3 أبريل/نيسان 2023.
حتى الآن، تم إدراج TPO في الدفعة التاسعة والعشرين من قائمة المواد المثيرة للقلق الشديد (SVHC).
من بين المبادرات الضوئية لأكسيد الفوسفين ذات قدرة الامتصاص الجيدة في نطاق UVA، بالإضافة إلى TPO، هناك اثنان آخران من المبادرات الضوئية المستخدمة بشكل شائع، SINOCURE TPO-L وSINOCURE 819 (BAPO).
يمتلك TPO-L بنيةً مشابهةً لـ TPO، ولكنه أقل سميةً نظرًا لاستبدال إحدى حلقات البنزين في الجزيء بمجموعة إيثوكسي. لكن عيبه هو أن كفاءة تحضير TPO-L أقل بكثير من كفاءة TPO.
مُبادر ضوئي آخر لأكسيد الفوسفين هو 819 (BABO)، والذي يُمكن اعتباره حلقة بنزين في TPO تُستبدل بمجموعة 2,4,6-ثلاثي ميثيل بنزويل، أي أنه يحتوي على مجموعتي 2,4,6-ثلاثي ميثيل بنزويل. كفاءة البدء لـ 819 أعلى من كفاءة TPO، إلا أنه يُعاني من مشكلة اصفرار خطيرة، والتي لا يُمكن استخدامها في الحالات التي تتطلب اللون.
بعبارة أخرى، لا يمكن لـ TPO-L و819 استبدال TPO إلا في بعض سيناريوهات التطبيق، ولكن لا يمكنهما استبداله بالكامل.
الاسم الكامل لمنتج SINOCURE 2425 هو أكسيد (2,4,6-ثلاثي ميثيل بنزويل) ثنائي (بارا-توليل) فوسفين، رقم CAS 270586-78-2. من الناحية البنيوية البديهية، يُضيف SINOCURE 2425 مجموعة ميثيل على كلٍّ من حلقتي البنزين بناءً على TPO، مما يُقلل بشكل كبير من السمية البيولوجية لـ TPO.
بعد التجارب، وجد أن كفاءة البدء لـ SINOCURE 2425 أفضل قليلاً من كفاءة TPO، في حين أنه لا يتحول إلى اللون الأصفر ولديه هجرة أقل.
منحنى معدل تحويل الرابطة المزدوجة لـ TMPTA الناتج عن SINOCURE 2425 وSINOCURE TPO
في الوقت الحاضر، حقق SINOCURE 2425 الإنتاج الضخم وحصل على شهادة تسجيل "التنظيم والتقييم والترخيص وتقييد المواد الكيميائية" ("REACH") من الاتحاد الأوروبي، ويمكن بيعه إلى المناطق الأوروبية ذات الضوابط الكيميائية الأكثر صرامة.
