有機(jī)鋅催化劑如何滿(mǎn)足rohs和reach法規(guī)要求

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在當(dāng)今環(huán)保與健康意識(shí)日益增強(qiáng)的時(shí)代，化學(xué)工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)也越來(lái)越大。尤其是在電子產(chǎn)品、塑料制品、涂料等多個(gè)行業(yè)中，對(duì)材料的環(huán)保性能要求越來(lái)越高。在這種背景下，“有機(jī)鋅催化劑”作為一種新型環(huán)保催化劑，逐漸走進(jìn)了人們的視野。

但問(wèn)題來(lái)了：它真的能“合規(guī)”嗎？特別是面對(duì)歐盟的rohs（有害物質(zhì)限制指令）和reach（化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、授權(quán)和限制）法規(guī)，這些看似高冷的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)是橫亙?cè)谠S多化工產(chǎn)品面前的一道坎。那么，有機(jī)鋅催化劑究竟是怎么做到既高效又環(huán)保的呢？

今天我們就來(lái)聊聊這個(gè)話(huà)題——有機(jī)鋅催化劑是如何滿(mǎn)足rohs和reach法規(guī)要求的，順便揭開(kāi)它神秘的面紗。

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一、從“重金屬恐懼癥”說(shuō)起

首先，我們得承認(rèn)一個(gè)現(xiàn)實(shí)：提到“金屬”，很多人反應(yīng)就是“有毒”。尤其是鉛、鎘、汞這些重金屬，它們的確對(duì)人體和環(huán)境危害極大，因此被rohs和reach嚴(yán)格限制。

但問(wèn)題是，并不是所有金屬都“壞”，也不是所有金屬化合物都“危險(xiǎn)”。比如鋅，作為人體必需的微量元素之一，在自然界中廣泛存在，毒性低，生物可降解性強(qiáng)。而將鋅以有機(jī)形式引入催化劑體系中，不僅能保留其催化活性，還能大大降低其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

所以，有機(jī)鋅催化劑的大優(yōu)勢(shì)就是——它是一種綠色、安全、符合現(xiàn)代環(huán)保理念的金屬催化劑。

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二、rohs與reach：兩個(gè)“老大哥”的底線

（1）什么是rohs？

rohs全稱(chēng)是《關(guān)于限制在電子電氣設(shè)備中使用某些有害物質(zhì)的指令》（restriction of hazardous substances），由歐盟于2003年發(fā)布，旨在限制包括鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯（pbb）、多溴二苯醚（pbde）等在內(nèi)的六種有害物質(zhì)在電子電氣產(chǎn)品中的使用。

雖然rohs主要針對(duì)的是電子產(chǎn)品，但其影響早已擴(kuò)展到整個(gè)制造業(yè)。如果你的產(chǎn)品想出口到歐洲市場(chǎng)，就必須通過(guò)rohs認(rèn)證。

（2）什么是reach？

reach是歐盟的一項(xiàng)綜合性化學(xué)品管理法規(guī)，全稱(chēng)是《化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制》，自2007年起實(shí)施。它要求企業(yè)對(duì)其生產(chǎn)或進(jìn)口的化學(xué)品進(jìn)行注冊(cè)、評(píng)估，并在必要時(shí)申請(qǐng)授權(quán)或遵守限制措施。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，reach就像是一本“化學(xué)品身份證”，不僅要看你用了什么，還要看你用得多不多、有沒(méi)有毒、有沒(méi)有替代品。

這兩項(xiàng)法規(guī)的共同點(diǎn)在于：它們都是為了保護(hù)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境，避免因化學(xué)品使用不當(dāng)而導(dǎo)致的危害。

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三、有機(jī)鋅催化劑的“合規(guī)之路”

既然我們要讓有機(jī)鋅催化劑過(guò)這兩關(guān)，那就得從它的成分、結(jié)構(gòu)、毒性和使用場(chǎng)景入手。

（1）成分分析：不含rohs禁用物質(zhì)

rohs明確禁止使用鉛、鎘、汞等重金屬。而有機(jī)鋅催化劑的主要成分是有機(jī)配體與鋅的絡(luò)合物，不含有上述禁用元素。

成分	是否rohs禁用
鋅（zn）	否
鉛（pb）	是
鎘（cd）	是
汞（hg）	是

可以看出，有機(jī)鋅催化劑天然避開(kāi)了rohs的“雷區(qū)”。

（2）reach合規(guī)性分析

reach法規(guī)的核心是對(duì)化學(xué)品進(jìn)行全面管理，包括：

• 注冊(cè)（registration）
• 評(píng)估（evaluation）
• 授權(quán)（authorization）
• 限制（restriction）

對(duì)于有機(jī)鋅催化劑來(lái)說(shuō)，只要其組成物質(zhì)已經(jīng)在echa（歐洲化學(xué)品管理局）完成注冊(cè)，并且沒(méi)有被列入“高度關(guān)注物質(zhì)（svhc）清單”，就可以合法使用。

• 注冊(cè)（registration）
• 評(píng)估（evaluation）
• 授權(quán)（authorization）
• 限制（restriction）

對(duì)于有機(jī)鋅催化劑來(lái)說(shuō)，只要其組成物質(zhì)已經(jīng)在echa（歐洲化學(xué)品管理局）完成注冊(cè)，并且沒(méi)有被列入“高度關(guān)注物質(zhì)（svhc）清單”，就可以合法使用。

目前市面上常見(jiàn)的有機(jī)鋅催化劑如辛酸鋅、新癸酸鋅、環(huán)烷酸鋅等，均已完成了reach注冊(cè)，且未列入svhc名單。

催化劑類(lèi)型	是否完成reach注冊(cè)	是否為svhc
辛酸鋅	是	否
新癸酸鋅	是	否
環(huán)烷酸鋅	是	否

此外，有機(jī)鋅催化劑具有良好的生態(tài)降解能力，不會(huì)在環(huán)境中長(zhǎng)期積累，這也符合reach法規(guī)中關(guān)于化學(xué)品可持續(xù)性的要求。

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四、有機(jī)鋅催化劑的優(yōu)勢(shì)不止“合規(guī)”

除了滿(mǎn)足rohs和reach法規(guī)外，有機(jī)鋅催化劑還有很多其他優(yōu)點(diǎn)：

（1）催化效率高

有機(jī)鋅催化劑在聚氨酯發(fā)泡、環(huán)氧樹(shù)脂固化、硅酮密封膠等領(lǐng)域表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。特別是在低溫環(huán)境下，其活性依然穩(wěn)定，適合多種工藝條件。

（2）安全性好

鋅是人體必需的微量元素，毒性極低。即便是誤接觸或吸入少量有機(jī)鋅化合物，也不會(huì)造成嚴(yán)重健康危害。

（3）可替代傳統(tǒng)重金屬催化劑

以往常用的錫類(lèi)催化劑（如二月桂酸二丁基錫）雖然催化效果好，但因其對(duì)水生生物有毒性，已被reach列為svhc候選物質(zhì)。有機(jī)鋅催化劑則可以有效替代這類(lèi)重金屬催化劑，實(shí)現(xiàn)環(huán)保升級(jí)。

對(duì)比項(xiàng)目	有機(jī)鋅催化劑	錫類(lèi)催化劑
rohs合規(guī)性	符合	不符合
reach合規(guī)性	符合	部分不符合
生態(tài)毒性	低	高
催化活性	高	高
替代性	可完全替代	被逐步淘汰

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五、實(shí)際應(yīng)用案例：有機(jī)鋅催化劑在哪些地方發(fā)光發(fā)熱？

（1）聚氨酯行業(yè)

在軟質(zhì)泡沫、硬質(zhì)泡沫、彈性體、涂料和粘合劑中，有機(jī)鋅催化劑常用于促進(jìn)異氰酸酯與多元醇之間的反應(yīng)。相比傳統(tǒng)胺類(lèi)催化劑，它更適用于需要低voc排放的環(huán)保型產(chǎn)品。

（2）環(huán)氧樹(shù)脂固化

有機(jī)鋅催化劑可作為環(huán)氧樹(shù)脂的促進(jìn)劑，加速胺類(lèi)固化劑的反應(yīng)速度，尤其適用于低溫固化工藝。

（3）硅酮密封膠

在建筑和汽車(chē)密封領(lǐng)域，有機(jī)鋅催化劑用于替代傳統(tǒng)的錫類(lèi)催化劑，顯著降低產(chǎn)品毒性，提升環(huán)保等級(jí)。

（4）涂料與油墨

有機(jī)鋅催化劑在uv固化體系中也能發(fā)揮作用，提高交聯(lián)效率，同時(shí)減少重金屬殘留。

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六、如何選擇合適的有機(jī)鋅催化劑？

市場(chǎng)上有機(jī)鋅催化劑種類(lèi)繁多，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用需求考慮以下幾點(diǎn)：

選擇因素	建議說(shuō)明
催化活性	根據(jù)反應(yīng)溫度和時(shí)間選擇高活性品種
溶解性	根據(jù)溶劑體系選擇油溶或水溶性產(chǎn)品
毒理數(shù)據(jù)	查看msds及reach注冊(cè)信息
成本效益	結(jié)合性能與價(jià)格綜合評(píng)估
法規(guī)合規(guī)性	確認(rèn)是否符合rohs和reach標(biāo)準(zhǔn)

建議企業(yè)在采購(gòu)前與供應(yīng)商確認(rèn)產(chǎn)品的完整合規(guī)資料，包括reach注冊(cè)號(hào)、rohs檢測(cè)報(bào)告、sds（安全數(shù)據(jù)表）等。

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七、結(jié)語(yǔ)：環(huán)保不是口號(hào)，而是行動(dòng)

隨著全球環(huán)保法規(guī)的不斷收緊，化工行業(yè)正面臨前所未有的轉(zhuǎn)型壓力。有機(jī)鋅催化劑的出現(xiàn)，為我們提供了一條既能保證產(chǎn)品性能，又能滿(mǎn)足環(huán)保要求的新路徑。

它不像那些“老派”的重金屬催化劑那樣讓人提心吊膽，也不像某些“純天然”替代品那樣性能差強(qiáng)人意。它是那種低調(diào)但實(shí)用、環(huán)保又高效的“實(shí)力派”。

未來(lái)，隨著更多國(guó)家和地區(qū)效仿歐盟出臺(tái)類(lèi)似的環(huán)保法規(guī)，有機(jī)鋅催化劑的應(yīng)用前景只會(huì)越來(lái)越廣闊。它不僅是當(dāng)前環(huán)保趨勢(shì)下的明智之選，更是推動(dòng)綠色化學(xué)發(fā)展的重要力量。

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參考文獻(xiàn)（國(guó)內(nèi)外部分）

國(guó)內(nèi)參考文獻(xiàn)：

1. 張曉東, 李華. “有機(jī)鋅催化劑在聚氨酯中的應(yīng)用進(jìn)展.”《化工新材料》, 2021(6): 45-48.
2. 王志強(qiáng), 陳琳. “reach法規(guī)下我國(guó)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)策.”《中國(guó)化工貿(mào)易》, 2020(4): 22-25.
3. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). gb/t 26125-2011《電子電氣產(chǎn)品中限用物質(zhì)的檢測(cè)方法》.

國(guó)外參考文獻(xiàn)：

1. european chemicals agency (echa). "reach registration dossier: zinc octoate", 2022.
2. u.s. environmental protection agency (epa). "toxicological review of zinc and compounds", 2019.
3. h. m. bolt, t. r. csanády. "risk assessment of zinc compounds in the context of eu chemical legislation." regulatory toxicology and pharmacology, 2020, 112: 104612.

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如果你還在為環(huán)保法規(guī)頭疼，不妨試試有機(jī)鋅催化劑——它可能就是你尋找已久的“綠色救星”。

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• nt cat 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑，不含rohs所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類(lèi)有機(jī)錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• nt cat c-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；

• nt cat c-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比a-14活性低；

• nt cat c-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)；

• nt cat c-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強(qiáng)，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• nt cat c-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強(qiáng)的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強(qiáng)；

• nt cat c-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動(dòng)性和耐水解性；

• nt cat c-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• nt cat c-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來(lái)替代a-14，添加量為a-14的50-60%；

• nt cat mb20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機(jī)錫相對(duì)較低；

• nt cat t-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• nt cat t-125 有機(jī)錫類(lèi)強(qiáng)凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，t-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及case應(yīng)用中。