La N-méthylpyrrolidone, également connue sous le nom de N-méthyl-2-pyrrolidone ou NMP, est un solvant chimique incolore ayant un point d'ébullition élevé, un point d'éclair élevé et une faible pression de vapeur. Dans de nombreux processus de production, ces caractéristiques sont hautement recherchées et ont fait du NMP un solvant largement utilisé dans les industries pétrochimiques et plastiques, ainsi que dans l’industrie manufacturière.
La NMP est également utilisée dans la fabrication de nombreux produits de consommation, notamment des pigments, des cosmétiques, des insecticides, des herbicides et des fongicides. La NMP peut être trouvée dans la plupart des foyers et est utilisée dans certains dissolvants pour vernis à ongles, teintures capillaires, mascaras, colorants pour encres d'imprimantes à jet d'encre et produits d'art et d'artisanat. On le trouve dans de nombreuses peintures, nettoyants pour sols, adhésifs, herbicides et pesticides.
Le fort pouvoir solvant du NMP en tant que solvant organique miscible à l'eau a conduit à son utilisation comme traitement de surface pour les textiles, les résines et les plastiques recouverts de métal, ainsi que comme décapant pour peinture. Il s'agit d'un agent de nettoyage polyvalent utilisé dans le processus de fabrication des semi-conducteurs ainsi que dans le processus de revêtement d'électrodes dans la fabrication des batteries lithium-ion.
Commercialement, l'une des applications les plus importantes du NMP concerne le revêtement d'électrodes pour la fabrication de batteries lithium-ion. A ligne de fabrication de cathodes typique utilise le polymère fluorure de polyvinylidène (PVDF) dissous dans du NMP mélangé avec du carbone et un matériau actif pour fabriquer une suspension qui est appliquée au collecteur de courant avec une machine de revêtement à fente. L’ensemble du processus est coûteux, impactant l’environnement et nécessite beaucoup d’énergie.
Les risques croissants du NMP
La NMP est utilisée depuis de nombreuses années comme solvant standard de l’industrie pour diverses applications. Avec une plus grande prise de conscience de ce produit chimique, de sa toxicité et de ses dommages potentiels en tant que polluant atmosphérique qui doit être récupéré et recyclé, le NMP a été retiré de la fabrication de nombreux produits et est même interdit dans les processus de production de certains pays.
La NMP a été retirée de la fabrication de nombreux produits et est même interdite dans les processus de production de certains pays.
La NMP est le plus souvent absorbée par la peau. Beaucoup de ces produits contiennent différents pourcentages de NMP, ce qui influence l'irritabilité potentielle du produit. Les articles avec de faibles pourcentages de NMP sont moins susceptibles d'avoir un effet nocif sur les consommateurs ; cependant, il est toujours recommandé d’éviter les produits contenant de la NMP.
L'exposition à la NMP peut causer divers problèmes de santé. L'Environmental Protection Agency (EPA) classe la NMP comme substance toxique pour le développement, c'est-à-dire une toxine qui interfère avec la croissance, le développement et le comportement en raison d'une atteinte à l'environnement. La NMP peut irriter la peau et les yeux, ainsi que les poumons et le système respiratoire, rendant la respiration difficile. L'exposition à la NMP peut potentiellement nuire aux reins et au foie, ainsi qu'entraîner une neurotoxicité et une toxicité pour la reproduction. Toute exposition à la NMP par des femmes enceintes ou susceptibles de le devenir peut entraîner des difficultés de développement fœtal, notamment une diminution du poids fœtal et éventuellement la mort.
L'OSHA, l'administration américaine de la sécurité et de la santé au travail pour le gouvernement américain, limite l'exposition des travailleurs à l'exposition au NMP à 10 ppm (parties par million) par jour de huit heures. De même, l'État de Californie fixe la limite d'exposition admissible (PEL) à 1 ppm ou 4 mg/m3. Puisqu'il est facilement absorbé par la peau, les travailleurs exposés à la NMP doivent avoir un niveau de NMP inférieur à 100 mg/L dans leur urine immédiatement après leur quart de travail. Toutes ces informations figurent sur la FDS (Fiche de Données de Sécurité) du produit chimique, généralement accessible sur Internet, mais doit être fournie par le fabricant à tout client. L'industrie chimique désigne le numéro CAS 872-50-4. Il est beaucoup plus facile de rechercher des données de sécurité à l'aide du numéro CAS.
Le SGH (Système Global Harmonisé) classe le NMP sur une échelle de sécurité comparative (4 signifie léger à 1 extrêmement dangereux) comme :
- Liquides inflammables (Catégorie 4) H227 Liquide combustible.
- Irritation cutanée (Catégorie 2) H315 Provoque une irritation cutanée
- Irritation des yeux (Catégorie 2A), H319 Provoque une sévère irritation des yeux.
- Toxicité pour la reproduction (Catégorie 1B), H360 Peut nuire à la fertilité ou au fœtus
- Toxicité spécifique pour certains organes cibles – exposition unique (catégorie 3),
- H335 Peut irriter les voies respiratoires
Alternatives sûres, propres et sans NMP
Alors que les entreprises expérimentent des alternatives sans NMP dans la production de batteries Li-ion, la plupart des solutions continuent d’impliquer l’utilisation de longues étuves de séchage thermique à consommation d’énergie. Expert en technologie UV depuis plus de trente ans, Miltec a passé les vingt dernières années à développer des produits chimiques brevetés de liant cathodique qui sont formulés pour sécher instantanément sous une lumière UV de haute intensité. Ce processus élimine le besoin d’un processus coûteux de récupération des solvants NMP et réduit l’empreinte environnementale.
Un système de fabrication UV coûte 1/10ème ou moins qu'un système de séchage thermique utilisant le NMP (avec PVDF). Bien qu'il ne s'agisse pas d'un procédé sans solvant, les solvants utilisés ne nécessitent pas de frais de capture et de récupération et s'évaporent beaucoup plus rapidement que le NMP. Puisqu'il n'y a pas de NMP présent dans les liants UV Miltec, les employés impliqués dans le processus de production travaillent dans un environnement beaucoup plus sûr.
Visiter Site Web des batteries Miltec UVe pour en savoir plus.
