《柳叶刀》刊文氟碳致癌 PFAS的材料替代成为研发热点

慧正资讯，致癌、禁用与赔偿，全氟烷基物质和多氟烷基物质(PFAS)近年来风波不断。

PFAS包括全氟辛磺酸（PFOS）、全氟辛烷羧酸（PFOA）、全氟壬酸（PFNA）、全氟十二烷酸（PFDA）和全氟己烷磺酸（PFHxS）等近5000种，被用于制造多种产品，包括医疗技术产品、半导体、电池、手机、汽车和飞机。

美国环境保护署（EPA）称，PFAS可能通过食物、饮用水、消费品、空气等形式进入人体，可能造成一系列健康风险。

《柳叶刀》显露的担忧

10月24日，美国西奈山伊坎医学院的研究人员在国际顶级医学期刊《柳叶刀》子刊" eBioMedicine "上发表了一篇题为" Per-and polyfluoroalkyl substances (PFAS) exposure and thyroi d cancer risk "的研究论文。该研究显示，不粘锅、化妆品中的PFAS，与增加甲状 腺癌发病风险有关。直链全氟辛烷磺酸（n-PFOS）浓度每增加一个四分位数，甲状 腺癌诊断率增加56%。

n-PFOS仅是PFAS总数的一小部分。如果PFAS致癌性在科学研究中得到更为广泛的证实，将极易引发全球各地居民的担扰。全球各地的历史残留的PFAS可能对人体健康产生威胁，因为PFAS被称为永久性的化学物质，它们一般不会在动物组织或环境中分解。

据此前报道，截至2020年7月，在美国49个州2230个地点收集的饮用水样本中发现了几种PFASs，包括PFOA和PFOS；2021年，清华大学研究团队从中国66个城市（4.52亿居民）中随机取得526份饮用水样本进行检测，结果表明，国内超过20%的城市饮用水样本中PFAS浓度超过最大污染物标准上限；2023年以来，在日本冲绳县、大阪府、神奈川县、东京多摩地区等地的河流或地下水中，陆续检测到超标的PFAS物质。

更严格的管制与更多的赔偿

忌惮于PFAS所带来的健康隐患。12月初，EPA正式向Inhance Technologies LLC（Inhance）公司发出通知，要求其停止生产九种PFAS物质。该项命令将于 2024 年 2 月 28 日生效。EPA指出，长链PFAS化学物质会随着时间在人类的身体和环境中积累。即使是微量暴露也可能会显著增加人们的长期健康风险。

此前，2023年3月，欧洲化学品管理局（ECHA）公布了针对全氟或多氟烷基类物质（PFASs）的REACH法规限制提案。《斯德哥尔摩公约》也对部分PFAS物质进行了限制。

对PFAS的关注，一方面维护了人体健康与环境安全，一方面将对涂料行业、企业造成影响。

在涂料行业，含氟聚合物仍是需要在一系列参数(包括防火安全)下实现高性能的首选材料。含氟聚合物涂料可用于桥梁，他们的耐候性和耐久性优于聚氨酯等替代品。一些含氟聚合物在太阳能电池板的前板和后板材料上表现良好，有些甚至持续了10年以上。其他含氟聚合物在关键参数上表现良好，如紫外线和耐腐蚀性，重量轻且灵活。对PFAS的严格限制将对涂料行业造成打击。

众多化工巨头就生产和使用PFAS所带来的健康与环境问题做出了反应。3M达成相应赔偿协议，此前宣布将在2025年底前退出PFAS生产；索尔维美国公司于2023年6月宣布达成协议，解决美国新泽西州与PFAS相关的索赔。杜邦、科慕和科迪华于2023年11月就PFAS问题达成赔偿协议。

虽然这些赔偿协议将对部分化工企业造成影响，但却是企业承担责任的积极表现。这些赔偿将更好帮助各方应对PFAS带来的各种影响。

替代研发成热点

寻找PFAS的替代方案愈发紧迫。庆幸的是，部分化工企业已成功迈出这一步。

亨斯迈纺织染化事业部推出无氟耐久防水剂产品PHOBOTEX®-ACE；德国不莱梅夫朗霍费制造与材料研究所开发了一种无PFAS的替代品PLASLON不粘涂料；三菱化学集团开发出既不含PFAS又具有高阻燃性的高附加值聚碳酸酯树脂“XANTAR™ XF系列”；科莱恩推出不含PFAS的新型Ceridust®8170 M粉末涂料纹理剂；迪爱生（DIC）发布了不含有机氟化合物PFAS的表面活性剂产品。

值得一提的是，杜邦与立邦正联手采用PVF技术替代传统氟碳体系。在刚刚结束的台北建筑展上，杜邦与立邦推出PVF涂料解决方案，该涂料专为建筑外部（包括暴露在恶劣环境中的建筑外部）而设计，为各种外部和内部金属应用提供耐用的饰面。

PVF仅包含一个氟分子，附着在聚合物的碳主链上，不包含任何完全氟化的甲基或亚甲基碳原子。因此，PVF不符合美国几个州、OECD、欧洲化学署（ECHA）和EPA发布的PFAS的化学结构定义，故不在以上法规的禁令范围之内。

此外，PVF制造过程中未使用PFAS。事实上，ECHA在PFAS限制提案和密歇根大学格雷厄姆可持续发展研究所中明确指出，PVF是其他PFAS聚合物的可行替代品，可用于各种行业，包括涂料和其他市场。

因此，使用PVF技术替代传统的氟碳体系是一个可行的方案。

PFAS作为一种具有健康与环境隐患的永久性化学物，限制其生产与使用正逐渐成为全球共识。而找寻PFAS的最佳替代方案，需要的也仅仅是时间。