{"id":5321,"date":"2022-06-27T09:46:38","date_gmt":"2022-06-27T09:46:38","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=5321"},"modified":"2026-04-28T10:42:01","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:01","slug":"different-acrylate-monomers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/it\/different-acrylate-monomers\/","title":{"rendered":"Scelta corretta dei guanti protettivi da uno studio della permeabilit\u00e0 di diversi monomeri di acrilato"},"content":{"rendered":"

Scelta corretta dei guanti protettivi da uno studio della permeabilit\u00e0 di diversi monomeri di acrilato<\/strong><\/h1>\n

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Quick answer:<\/strong> In most UV systems, photoinitiators are selected by balancing wavelength fit, through-cure, color control, and line speed. Buyers usually compare a blended package instead of one isolated product.<\/p>\n

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A sostegno del programma Pre-Production Notification (PMN) dell'Environmental Protection Agency's Office of Toxic Substances, tre materiali per guanti sono stati valutati per la loro resistenza alla permeazione da parte di composti acrilati multifunzionali attraverso un programma dell'Office of Research and Development. Diversi rapporti recenti sul programma PMN hanno affrontato il tema degli acrilati multifunzionali e i dati sulla permeazione di tali composti non sono in gran parte disponibili. Per comprendere meglio il comportamento di permeazione, sono state condotte prove con triacrilato di trimetilpropano (TMPTA)<\/strong><\/span><\/a>, diacrilato di 1,6-esandiolo (HDDA)<\/strong><\/span><\/a> e due miscele di HDDA con isoottile acrilato (EHA). A causa della bassa pressione di vapore e della scarsa solubilit\u00e0 in acqua di questi composti, i test sono stati condotti utilizzando fogli di gomma siliconica come mezzo di raccolta secondo il metodo ASTM F739-85. Come materiali di prova sono stati utilizzati guanti in gomma butilica, gomma naturale e gomma nitrile a 20\u00b0C. Nelle condizioni di prova non \u00e8 stata riscontrata la penetrazione di composti o miscele di acrilati nella gomma butilica o nitrilica. La penetrazione della gomma naturale \u00e8 stata osservata nei test con HDDA puro, 50% HDDA\/50% EHA e 25% HDDA\/75% EHA. La penetrazione attraverso la gomma naturale \u00e8 stata rilevata anche per il TMPTA, ma solo una volta in tre prove dopo intervalli di campionamento di 360-480 minuti. Per l'HDDA puro, la penetrazione \u00e8 stata rilevata per 30-60 minuti a un tasso di penetrazione stazionario di 0,92 mg\/cm~2-min. Per le miscele HDDA\/EHA, la penetrazione di entrambi i componenti della miscela \u00e8 stata rilevata allo stesso intervallo di campionamento per ogni prova. la penetrazione \u00e8 stata rilevata per 30-60 minuti per le miscele 50\/50 e per le miscele 25\/75 per 15-30-30-60 minuti. I tassi di penetrazione allo stato stazionario dell'HDDA sono stati leggermente superiori per le miscele rispetto all'HDDA puro, 1,02 mg\/cm~2-min per la miscela 50\/50 e 1,35 mg\/cm~2-min per la miscela 25\/75. Il leggero aumento dei tassi di penetrazione era dovuto alla presenza del solvente carrier EHA, che penetrava pi\u00f9 rapidamente, con una velocit\u00e0 di 11,7 mg\/cm~2-min dalla miscela 50\/50 e di 11,7 mg\/cm~2 -min e 20,0 mg\/cm~2 -min dalla miscela 25\/75.<\/p>\n

Ai sensi della Sezione 5 del Toxic Substances Control Act (Public Law 94-469), un potenziale produttore o importatore deve presentare una notifica di pre-produzione prima della produzione o dell'importazione di una nuova sostanza chimica. L'Office of Toxic Substances (OTS) dell'Environmental Protection Agency (EPA) esamina le PMN per valutare i rischi potenziali per la salute umana che possono derivare dall'esposizione cutanea o per inalazione durante la fabbricazione, la lavorazione o l'uso finale della sostanza chimica. l'OTS deve essere in grado di valutare l'adeguatezza delle raccomandazioni sugli indumenti protettivi e dei dati di supporto forniti da chi ha presentato la PMN nei casi in cui gli indumenti protettivi sono raccomandati come mezzo per ridurre al minimo l'esposizione cutanea. Se i dati di supporto sono inadeguati, l'OTS deve essere in grado di specificare test appropriati e affidabili e di valutare i dati risultanti. L'OTS utilizza i dati di permeazione delle sostanze chimiche PMN o di composti simili per valutare la resistenza alla permeazione degli indumenti protettivi quando vengono utilizzati. Tuttavia, chi presenta PMN non \u00e8 tenuto a fornire dati che dimostrino una resistenza alla penetrazione accettabile.<\/p>\n

Diversi rapporti recenti del PMN si sono occupati di composti acrilati multifunzionali; tuttavia, una ricerca della letteratura e dei database mostra che i dati di permeazione per tali composti sono in gran parte non disponibili. I pochi dati pubblicati sui comuni composti acrilati suggeriscono che i comuni materiali per guanti hanno una scarsa resistenza alla permeazione. In risposta all'esigenza dell'OTS di disporre di dati sulla permeazione di quattro acrilati multifunzionali, l'Ufficio per la ricerca e lo sviluppo, tramite il suo appaltatore Arthur D. Little, ha finanziato questo studio per esaminare composti acrilati rappresentativi. Tuttavia, l'esecuzione di questi test di permeazione non era di routine a causa della solubilit\u00e0 e delle propriet\u00e0 fisiche dei composti. Come molti pesticidi organofosforici, gli acrilati multifunzionali hanno una bassa pressione di vapore e una bassa solubilit\u00e0 in acqua. Pertanto, i test di permeazione devono essere condotti utilizzando mezzi di raccolta diversi da quelli specificati nella norma ASTM F739 - Acqua o gas inerti. I fogli di gomma siliconica sono stati utilizzati con successo come mezzo di raccolta alternativo all'ASTM F739 (1-3) e sono utilizzati in questo caso. Prima dei test di permeazione, \u00e8 stato condotto un compito di sviluppo del metodo per determinare la capacit\u00e0 e l'efficienza di raccolta del silicone per i composti di acrilato e per convalidare i metodi per estrarre e quantificare la quantit\u00e0 di acrilato raccolto.<\/p>\n

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Materiali e metodi sperimentali:<\/p>\n

Materiali:<\/p>\n

Le propriet\u00e0 di due acrilati multifunzionali sono state studiate utilizzando come materie prime il triacrilato di trimetilpropano (TMPTA) e il diacrilato di 1,6-esandiolo (HDDA). Sono state inoltre testate due miscele di HDDA con 2-etilesil acrilato (EHA): 50% HDDA\/50% EHA e 25% HDDA\/75% EHA, preparate in percentuale sul volume. Le propriet\u00e0 di questi composti sono riportate nella Tabella 1. I test di penetrazione sono stati eseguiti con tre materiali per guanti protettivi: gomma butilica, gomma naturale e gomma nitrilica. La descrizione e la provenienza di questi materiali per guanti sono riportate nella Tabella 2.<\/p>\n

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Descrizione dello strumento:<\/p>\n

1. Il metodo ASTM F739-85. \"Metodo di prova standard per la resistenza dei materiali di abbigliamento protettivo alla permeabilit\u00e0 ai liquidi o ai gas\" per i mezzi di raccolta solidi \u00e8 stato modificato.<\/p>\n

2. La cella di permeazione \u00e8 stata modificata sostituendo la camera di raccolta standard della cella con una sezione flangiata lunga 7,62 cm (3 pollici) di un tubo di vetro con ID di 5,08 cm (2 pollici), mantenendo l'area di contatto chimico standard di 20,3 cm2 specificata in ASTM F739. Il \"lato di sfida\" della cella di prova \u00e8 stato cambiato in \"superficie di prova\"? Il lato di prova \u00e8 stato modificato anche per ridurre al minimo la manipolazione di grandi quantit\u00e0 di sostanze chimiche di prova. La camera di prova standard \u00e8 stata sostituita con una piastra in acciaio inossidabile lavorata per contenere 10 ml di soluzione di prova. La camera di saggio \u00e8 collegata, tramite un tubo di troppopieno, a una fiala contenente ulteriore soluzione di saggio per garantire un saggio continuo e un sistema chiuso. La Figura 1 mostra un diagramma schematico della cella modificata.<\/p>\n

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2. I mezzi di raccolta erano fogli di gomma siliconica da 0,051 cm (0,02 pollici) (Silastic\u00ae), Dow Corning, Midland, Michigan. In un precedente studio dell'EPA, sono stati valutati i mezzi di raccolta per la raccolta di pesticidi a bassa volatilit\u00e0 e poco solubili in acqua, che sono risultati pi\u00f9 efficienti nella raccolta di sostanze chimiche permeabili rispetto agli altri mezzi valutati (1-3). Una piastra di gomma siliconica \u00e8 stata tagliata per adattarsi all'ID del tubo di vetro e posizionata sul lato di raccolta del materiale del guanto da testare. Un pistone in Teflon\u00ae lungo 2,54 cm (1 pollice) e aderente \u00e8 stato posizionato sopra la piastra di raccolta in gomma siliconica della provetta di vetro per garantire un buon contatto della gomma siliconica con il materiale del guanto e per ridurre al minimo l'evaporazione del permeato raccolto.<\/p>\n

Procedura di prova:
\nIl test di permeazione viene eseguito in triplo in un laboratorio a temperatura e umidit\u00e0 controllate a 20\u00b0C. Dopo aver montato il campione di materiale del guanto e il disco di gomma siliconica, il test viene avviato caricando la camera di prova con acrilato. Dopo un intervallo di campionamento predeterminato, il disco di gomma siliconica viene rimosso e sostituito con un nuovo disco. Gli intervalli di campionamento erano 0, 15, 30, 60, 180, 240, 360 e 480 minuti. Questi intervalli sono stati scelti per ridurre al minimo il potenziale di saturazione e rigonfiamento della gomma siliconica. Dopo la rimozione, ogni vassoio di raccolta \u00e8 stato trasferito in una fiala separata con tappo a vite e sonicato con 10 mL di isopropanolo di grado ACS per 20 minuti. Un'aliquota dell'estratto di isopropanolo \u00e8 stata quindi analizzata per determinare la concentrazione del penetrante. Dai valori di concentrazione sono stati determinati il tempo di rilevamento della penetrazione e la velocit\u00e0 di penetrazione della sostanza chimica attraverso il materiale degli indumenti protettivi selezionati.<\/p>\n

Metodi analitici e convalida:<\/p>\n

TMPTA, HDDA ed EHA sono stati quantificati negli estratti di terreno raccolti utilizzando la gascromatografia con rilevamento a ionizzazione di fiamma (FID) (gascromatografo Hewlett-Packard modello 5890 e colonna capillare DX4 da 30 m di J&W Scientific [Folsom, California]). Tutte le procedure di calibrazione, validazione e QA\/QC sono state eseguite in conformit\u00e0 alle linee guida e ai protocolli EPA stabiliti.
\nPrima del test di permeazione, le procedure analitiche sono state convalidate per determinare l'efficienza di raccolta della gomma siliconica e il limite di rilevamento del metodo (MDL), l'accuratezza e la precisione per i tre composti acrilati. Per determinare l'MDL, sono state analizzate sette repliche della matrice di gomma siliconica con spike a un livello pari o prossimo al limite di rilevamento stimato. Il processo di applicazione di una quantit\u00e0 nota di composto acrilato su una superficie definita di gomma siliconica per inchiodare la gomma siliconica. La precisione e l'accuratezza del metodo analitico sono state stabilite analizzando quattro diverse concentrazioni di campioni di gomma siliconica (2 x MDL, 5 x MDL e 10 x MDL). Questi campioni sono stati analizzati in due giorni consecutivi. Il recupero medio (P), la deviazione standard del recupero medio (Sp) e la deviazione standard relativa (RSD) sono stati calcolati sulla base dei risultati del gel di silice drogato. L'accuratezza del metodo \u00e8 stata definita come l'intervallo di recupero da P-2Sp. a P+2Sp. L'accuratezza del metodo \u00e8 stata valutata in base alla RDS. I risultati della convalida sono riassunti nella Tabella 3 e sono coerenti con gli obiettivi di garanzia della qualit\u00e0 stabiliti per il programma di laboratorio.<\/p>\n

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Le procedure di garanzia e controllo della qualit\u00e0 comprendono l'analisi di routine degli standard di calibrazione e l'analisi degli standard di silicone con spiked per i campioni duplicati. La misura dell'\"assorbanza\" di permeazione \u00e8 il rapporto tra la massa di sostanza chimica assorbita dalla gomma siliconica e la massa totale di sostanza chimica che permea il materiale di abbigliamento in ogni test di permeazione. Al termine del ciclo di campionamento di 360-480 minuti, il lato del supporto di raccolta del campione di materiale di abbigliamento viene risciacquato con alcol isopropilico congelato e la soluzione di risciacquo viene analizzata per la permeabilit\u00e0. L'assorbanza \u00e8 stata calcolata come segue.<\/p>\n

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I composti rilevati nella soluzione di risciacquo possono rappresentare composti disponibili sulla superficie del materiale di abbigliamento o composti estratti da tale materiale. Il valore target medio di assorbanza del permeato era >80% con un coefficiente di variazione di +20%.<\/p>\n

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Risultati:<\/strong><\/h2>\n

I risultati dei test di permeazione, riassunti nella Tabella 4, indicano che non sono stati rilevati composti o miscele di acrilato in grado di permeare i materiali in gomma butilica o in gomma nitrilica entro 480 minuti. \u00c8 stata rilevata la penetrazione di ciascun composto o miscela di eccitazione attraverso il materiale di gomma naturale, e questi risultati sono discussi nella pagina successiva.<\/p>\n

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TMPTA Monomero<\/strong><\/h2>\n

La penetrazione della TMPTA non \u00e8 stata rilevata nelle prove con materiali in gomma butilica e nitrilica. I risultati del test di permeazione del TMPTA con la gomma naturale (vedere Tabella 5) indicano che la permeazione del TMPTA \u00e8 stata rilevata in uno dei tre test replicati per i campioni da 360-480 min. Al termine del test di permeazione, il TMPTA non \u00e8 stato rilevato in nessuno dei risciacqui con isopropanolo dei campioni di gomma naturale (cio\u00e8, l'assorbanza era pari a 100%).<\/p>\n

HDDA <\/strong>Monomero<\/strong><\/h2>\n

Non \u00e8 stata rilevata alcuna penetrazione dell'HDDA nei test eseguiti con materiali in gomma butilica e nitrilica. I risultati dei test di permeazione della gomma naturale con HDDA puro sono riportati anche nella Tabella 5 In due repliche, l'HDDA \u00e8 stato rilevato per la prima volta nei campioni da 30-60 min. nella terza replica, l'HDDA \u00e8 stato rilevato per la prima volta nei campioni da 60-120 min. nei campioni successivi, la permeazione cumulativa \u00e8 aumentata e si \u00e8 avvicinata a un tasso di permeazione lineare di 360-480 min. Intervallo di campioni. La pendenza della curva di permeazione cumulativa dai campioni da 240-360 min a 360-480 min \u00e8 stata utilizzata per calcolare la velocit\u00e0 media di permeazione allo stato stazionario di 0,92 \u03bcg\/cm2 -min. Come mostrato nella Tabella 5, l'assorbanza media dell'HDDA \u00e8 stata di 87,6%, indicando che la quantit\u00e0 di HDDA trovata nel risciacquo con isopropanolo dei campioni di gomma naturale era piccola rispetto alla quantit\u00e0 raccolta durante il test di permeazione. L'elevata assorbanza sembra confermare ulteriormente l'idoneit\u00e0 della gomma siliconica come mezzo di raccolta dell'HDDA.<\/p>\n

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Miscele di HDDA e EHA<\/strong><\/h2>\n

Nei test condotti con materiali butilici e NBR non \u00e8 stata rilevata alcuna penetrazione di HDDA o EHA nelle miscele. Risultati dei test di permeazione con materiali in gomma naturale e NBR. I risultati delle prove di permeazione della gomma naturale sono riassunti nella Tabella 6. I risultati mostrano che per le miscele 50% HDA\/50% EHA, la penetrazione di HDDA ed EHA \u00e8 stata rilevata per la prima volta a 30-60 minuti di intervallo di campionamento in tutte e tre le repliche. Entrambi i permeati hanno raggiunto tassi di permeazione stabili dopo 120-180 min. Il tasso di permeazione dell'EHA era molto pi\u00f9 alto di quello dell'HDDA nella miscela: 11,7 mg\/cm2-min. contro 1,02 mg\/cm2-min. la velocit\u00e0 di permeazione dell'HDDA dalla miscela 50% era essenzialmente uguale a quella dell'esperimento con HDDA puro. Pertanto, la diminuzione della concentrazione di HDDA non sembra influenzare la velocit\u00e0 di permeazione. Tuttavia, \u00e8 importante notare che i valori di assorbanza dell'HDDA in questi esperimenti erano molto bassi, con una media di soli 40,1%. Questo valore \u00e8 basso rispetto al valore medio di 86,9% per l'assorbanza dell'EHA8 negli stessi test e al valore medio di 87,6% nei test di permeazione dell'HDDA puro. Dopo 15-30 minuti si \u00e8 notato un leggero raggrinzimento del materiale in gomma naturale. \u00c8 possibile che questo raggrinzimento abbia impedito alla gomma naturale di entrare in stretto contatto con il mezzo di raccolta in gomma siliconica, determinando una minore assorbanza dell'HDDA con una bassa pressione di vapore rispetto all'EHA. La maggiore assorbanza potrebbe essere dovuta alla maggiore permeabilit\u00e0 dell'HDDA nella miscela. Risultati simili sono stati riscontrati nei test di permeazione della miscela 25% HDDA\/75% EHA e del materiale in gomma naturale.<\/p>\n

Come mostrato nella Tabella 6, la penetrazione di HDDA e EHA \u00e8 stata rilevata per la prima volta nei campioni di 15-30 minuti. Come mostrato nella Figura 2, la penetrazione dell'HDDA dalla miscela (e dalla miscela 50%) \u00e8 stata simile a quella misurata per l'HDDA puro, anche se leggermente superiore. Il leggero aumento della velocit\u00e0 di permeazione dell'HDDA nella miscela rispetto all'HDDA puro pu\u00f2 essere dovuto alla presenza di un solvente carrier EHA a pi\u00f9 rapida permeazione. Al contrario, la velocit\u00e0 di permeazione dell'EHA della miscela 25% HDDA\/75% EHA \u00e8 risultata molto pi\u00f9 elevata rispetto alla velocit\u00e0 di permeazione dell'EHA della miscela 50% HDDA\/50% EHA. la velocit\u00e0 di permeazione dell'EHA \u00e8 risultata fortemente dipendente dalla sua concentrazione nella miscela; tuttavia, gli autori non hanno eseguito esperimenti con EHA puro, pertanto non \u00e8 stato possibile effettuare un confronto quantitativo.<\/p>\n

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Discussione<\/strong><\/h2>\n

Nelle condizioni di prova, i materiali in gomma butilica e nitrile hanno mostrato una maggiore resistenza alla penetrazione di TMPTA, HDDA ed EHA rispetto alla gomma naturale. Oltre a questi risultati, in letteratura esistono pochi dati sulla permeazione degli indumenti protettivi per i composti acrilici multifunzionali. I dati di permeazione sono stati generati per diversi composti acrilati semplici e sono riassunti nella Tabella 7. Ulteriori risultati per i composti acrilati multifunzionali non sono stati confermati. (3) Il confronto di questi dati con quelli ottenuti nel presente studio indica che gli acrilati multifunzionali penetrano nella gomma naturale a una velocit\u00e0 inferiore rispetto ai composti acrilati singoli. Pertanto, a meno che non venga generata una serie di dati pi\u00f9 ampia che copra la gamma di complessit\u00e0 chimica nella classificazione chimica degli acrilati, \u00e8 difficile prevedere la penetrazione di composti multifunzionali pi\u00f9 grandi e complessi sulla base dei risultati dei test di penetrazione dei composti acrilati comuni.<\/p>\n

Nelle stesse condizioni e metodi di prova, i materiali in gomma butilica e nitrilica sono risultati pi\u00f9 efficaci della gomma naturale nel bloccare la penetrazione dei composti acrilati multifunzionali. Confrontando questi risultati con quelli riportati da altri ricercatori, \u00e8 emerso che la velocit\u00e0 di penetrazione degli acrilati multifunzionali nel materiale del guanto (in questo caso, la gomma naturale) era molto pi\u00f9 bassa rispetto alla velocit\u00e0 di penetrazione dei composti acrilati semplici.<\/p>\n

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Conclusione<\/strong><\/h2>\n

La permeabilit\u00e0 degli acrilati multifunzionali e delle loro miscele pu\u00f2 essere determinata con successo con il metodo di permeazione ASTM F739 utilizzando mezzi di raccolta in gomma siliconica. La membrana di gomma siliconica \u00e8 adatta come mezzo di raccolta per TMPTA, HDDA ed EHA. In generale, la capacit\u00e0 di raccolta e l'efficienza sono buone; tuttavia, l'assorbimento di HDDA \u00e8 basso nel test di permeazione delle miscele di HDDA ed EHA. L'uso di mezzi di raccolta in gomma siliconica non \u00e8 raccomandato per testare la permeabilit\u00e0 di indumenti protettivi significativamente gonfi o stropicciati.<\/p>\n

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A practical selection route for photoinitiator-related projects<\/h2>\n

When technical buyers or formulators screen photoinitiators, the most useful decision frame is usually cure quality plus application fit: which package cures reliably, keeps appearance acceptable, and still works under the lamp, film thickness, and substrate conditions of the actual process.<\/p>\n