关于双酚A不得不说的那些事

在光固化行业中，树脂是其中很重要一种原材料，我们通常将其称为光固化树脂、UV树脂、齐聚物或者寡聚体。光固化树脂按照化学的类别，又可分为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和纯丙树脂等。其中环氧丙烯酸酯的量是最大的，这得益于其价格相对低廉，而整体性能又不错，特别是它具有很好的耐化学品性，高反应性，很好的表面硬度等性能。而绝大多数环氧丙烯酸酯都是具有双酚A结构的双酚A环氧丙烯酸酯。简单说，基于双酚A结构环氧丙烯酸酯树脂是光固化行业中最为广泛使用的一种光固化树脂。而最近被广泛讨论的对于双酚A(BPA)所导致的健康问题的关注，又是怎么回事呢？行业的BPA-free(不含有BPA原料的产品)很快就会实现吗？让我们来看看BPA的前世今生。

BPA的结构示意图

双酚A(英文：Bisphenol A，英文缩写：BPA)是一种无色固体，可以溶于有机溶剂，难溶于水。作为一种起始化学物质，被广泛应用于塑料合成中，包括聚碳酸酯、环氧树脂和聚砜等材料的合成中。基于BPA的塑料透明而坚韧，被广泛用于各种消费制品，包括水瓶等塑料瓶、体育用品、CD和DVD等中。基于BPA的环氧树脂被用于水管的衬里、很多食品和饮料罐的内衬材料，以及热敏纸中。

Grand View Research公司2014年的调查数据显示，全球每年至少生产三百六十万吨(80亿磅)的BPA，这个数据实际有可能高达六百八十万吨。2013年全球对BPA的需求量是七百万吨，而且在2020年将增长到九百六十万吨，年均复合增长率达到4.7%。

双酚A最早由俄国化学家Alexander Pavlovich Dianin于1891年首次合成，当时采用了丙酮和苯酚，在强酸或磺化聚苯乙烯树脂为催化剂进行合成得到的。基于拜耳公司(Bayer)和通用电气公司(GE)的研究工作，BPA在1950年代被开始用于制作聚碳酸酯和环氧树脂。

Alexander Pavlovich Dianin合成BPA的路线

俄国化学家

Alexander Pavlovich Dianin

将双酚A和环氧氯丙烷反应可以得到双酚A缩水二甘油醚。后者再与(甲基)丙烯酸反应，就可以得到含有容易进行自由基聚合双键的双酚A甘油二(甲基)丙烯酸酯。双酚A甘油二(甲基)丙烯酸酯被广泛用于各种热固化和光固化等应用中制作各种涂料、油墨、粘合剂和弹性体产品。

双酚A二缩水甘油醚结构示意图

双酚A甘油二丙烯酸酯结构示意图

关于BPA的安全问题最早是由法国提出的。法国的国家食品、环境和劳工卫生安全部(ANSES，Agence nationale de sécurité sanitaire del’alimentation, de l’environnement et du travail)于2011年提交了一份关于BPA的383页报告[i]，提出了BPA对健康的危害，并提议限制其使用。在ANSES后续报告[ii]中建议将BPA列入和生殖相关的有毒物质，并建议将其列入REACH法规下面的高关注物质(SVHC)。ANSES就此话题和欧洲食品安全管理局(EFSA，European Food Safety Authority)进行了多次充分的沟通。

而欧洲食品安全管理局(EFSA)在2015年对BPA在食品中的公共安全风险提交了一篇1040的综合报告[iii]，得出结论“BPA对任何年龄组(包括未出生的胎儿，婴儿和青少年)的消费者在当前的暴露水平不存在健康风险”。

但是在2017年欧洲化学品局(ECHA，European Chemicals Agency)声明，BPA作为一种内分泌干扰物，应该被列为高度关注物质，并将其放在了待授权的高度关注物质的候选名单上[iv]。ECHA同时建议采用双酚S(Bisphenol S，BPS)来替代双酚A。BPA在欧盟已经被列为了对生殖有害的毒性物质，同时限制其在热敏纸以及和食品有接触的物质中的使用，并将儿童玩具中的BPA浸出物限量标准从当前的0.1mg/l提高到了一个更高的标准0.04mg/l，该新标准将于2018年11月26启用[v]。美国的食品药物管理局(FDA)于2012年禁止了将BPA用于生产婴儿奶瓶。

但同时美国环境保护局(EPA)也持BPA不是一个健康问题的立场。英国食品标准局的首席科学家Andrew Wadge在2011年就饮食暴露条件下BPA对成人的影响研究得出的结论是“这支持了其他一些独立研究的结论，并增加了证据表明，BPA可以被快速吸收、解毒，并从人体中消除，因此不是一个健康问题。”

对于BPA的限制使用在不同的机构和不同的国家仍然存在诸多争议，而由于BPA作为一种基础化学品被广泛用于制作诸多和人们生活密切相关的各种制品中，因此要完全限制使用BPA不是一件容易的事情。现在这些限制也主要在欧洲，特别是法国。美国也有一定程度的限制。同时，我们需要注意到现在法规所限制的是游离的BPA，尽管BPA被用于生产很多制品，但这并不表明在这些制品中一定包含游离的BPA。这就犹如说光气是一种被人们广泛知晓的毒气，也曾被用于战争中的化学武器，而它现在也是化学工业中一种非常重要的基础化学原料，被广泛用于制造多种化学品一样。

人类致力于建设更好的自然环境和生活环境是一个长期的过程，在这个过程中，我们需要达到一个足够好的平衡。

参考资料：

[i] https://www.anses.fr/en/system/files/CHIM-Ra-BisphenolA.pdf

[ii] https://www.anses.fr/en/content/bisphenol

[iii] https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2015.3978

[iv] https://echa.europa.eu/candidate-list-table

[v] https://echa.europa.eu/hot-topics/bisphenol-a