Правильный выбор защитных перчаток по результатам исследования проницаемости различных акрилатных мономеров
В рамках программы предварительного уведомления о производстве (PMN) Управления по токсичным веществам Агентства по охране окружающей среды три материала для перчаток были оценены на предмет их устойчивости к проникновению многофункциональных акрилатных соединений в рамках программы Управления исследований и разработок. В нескольких недавних отчетах PMN рассматривались многофункциональные акрилаты, а данные о проницаемости таких соединений в основном отсутствуют. Чтобы лучше понять поведение проницаемости, были проведены испытания триметилолпропантриакрилата (ТМПТА), 1,6-гександиол диакрилата (HDDA) и двух смесей HDDA с изооктилакрилатом (EHA). Из-за низкого давления паров и низкой растворимости в воде этих соединений испытания проводились с использованием силиконового каучукового листа в качестве среды сбора по методу ASTM F739-85. В качестве материалов для испытаний использовались перчатки из бутилкаучука, натурального каучука и нитрильного каучука при температуре 20°C. В условиях испытаний не было обнаружено проникновения акрилатных соединений или смесей в бутиловый или нитриловый каучук. Проникновение через натуральный каучук наблюдалось при испытаниях с использованием чистого HDDA, 50% HDDA/50% EHA и 25% HDDA/75% EHA. Проникновение через натуральный каучук было также обнаружено для TMPTA, но только один раз в трех испытаниях после интервалов отбора проб 360-480 минут. Для чистого HDDA проникновение было обнаружено в течение 30-60 минут при стабильной скорости проникновения 0,92 мг/см~2-мин. Для смесей HDDA/EHA проникновение обоих компонентов смеси было обнаружено при одинаковом интервале отбора проб для каждого испытания. Проникновение было обнаружено в течение 30-60 минут для смесей 50/50 и для смесей 25/75 в течение от 15-30 до 30-60 минут. Устойчивая скорость проникновения HDDA в смеси была немного выше, чем у чистого HDDA: 1,02 мг/см~2-мин для смеси 50/50 и 1,35 мг/см~2-мин для смеси 25/75. Небольшое увеличение скорости проникновения было обусловлено присутствием более быстро проникающего растворителя-носителя EHA, который проникал со скоростью 11,7 мг/см~2-мин из смеси 50/50 и 11,7 мг/см~2-мин и 20,0 мг/см~2-мин из смеси 25/75.
Согласно разделу 5 Закона о контроле токсичных веществ (Публичный закон 94-469), потенциальный производитель или импортер должен подать предварительное уведомление о производстве до начала производства или импорта нового химического вещества. Управление по токсичным веществам (OTS) Агентства по охране окружающей среды (EPA) рассматривает PMN для оценки потенциальных рисков для здоровья человека, которые могут возникнуть в результате дермального или ингаляционного воздействия при производстве, переработке или конечном использовании химического вещества. OTS должно быть в состоянии оценить адекватность рекомендаций по защитной одежде и подтверждающих данных, предоставленных подателем PMN в тех случаях, когда защитная одежда рекомендуется как средство минимизации дермальных средств минимизации воздействия. Если подтверждающие данные неадекватны, OTS должна быть в состоянии указать соответствующие и надежные тесты и быть в состоянии оценить полученные данные. OTS использует данные о проницаемости для химических веществ PMN или аналогичных соединений для оценки сопротивления проницаемости защитной одежды при ее использовании. Однако от подателей PMN не требуется предоставлять данные, демонстрирующие приемлемую стойкость к проникновению.
В нескольких недавних отчетах по ПМН рассматривались многофункциональные акрилатные соединения; однако поиск в литературе и базах данных показал, что данные о проницаемости таких соединений в основном отсутствуют. Ограниченные опубликованные данные по распространенным акрилатным соединениям позволяют предположить, что обычные материалы для перчаток обладают низкой проницаемостью. В ответ на потребность OTS в данных о проницаемости четырех многофункциональных акрилатов Управление исследований и разработок через своего подрядчика Arthur D. Little профинансировало это исследование, чтобы изучить репрезентативные акрилатные соединения. Однако проведение этих тестов на проницаемость не было обычным делом из-за растворимости и физических свойств соединений. Как и многие фосфорорганические пестициды, многофункциональные акрилаты имеют низкое давление паров и низкую растворимость в воде. Поэтому испытания на проницаемость должны проводиться с использованием других сред сбора, кроме тех, что указаны в ASTM F739 — Вода или инертные газы. В качестве альтернативной среды сбора ASTM F739 (1-3) были успешно использованы твердые среды сбора — листы силиконовой резины, которые используются здесь. Перед испытаниями на проницаемость была проведена задача по разработке метода для определения способности и эффективности сбора силикона для акрилатных соединений, а также для проверки методов извлечения и количественного определения количества собранного акрилата.
Экспериментальные материалы и методы:
Материалы:
Исследовали свойства двух многофункциональных акрилатов, используя в качестве сырья триметилолпропан триакрилат (ТМПТА) и 1,6-гександиол диакрилат (HDDA). Также были протестированы две смеси HDDA с 2-этилгексилакрилатом (EHA): 50% HDDA/50% EHA и 25% HDDA/75% EHA, приготовленные в процентном соотношении по объему. Свойства этих соединений приведены в таблице 1. Испытания на проникновение проводились с тремя материалами защитных перчаток: бутилкаучуком, натуральным каучуком и нитриловым каучуком. Описание и источник этих материалов для одежды приведены в таблице 2.
Описание инструмента:
1. Метод ASTM F739-85. «Стандартный метод испытаний на устойчивость материалов защитной одежды к проницаемости жидкостей или газов» для твердых сред сбора был изменен.
2. Проницаемая ячейка была модифицирована путем замены стандартной камеры сбора ячейки на фланцевую секцию длиной 7,62 см (3 дюйма) из стеклянной трубки диаметром 5,08 см (2 дюйма), сохраняя стандартную площадь химического контакта 20,3 см2, указанную в ASTM F739. Сторона испытания» испытательной ячейки была заменена на «поверхность испытания». Сторона испытания также была изменена, чтобы свести к минимуму работу с большим количеством химикатов для испытания. Стандартная камера для испытания была заменена на пластину из нержавеющей стали, обработанную для хранения 10 мл раствора для испытания. Камера для испытания соединена переливной трубкой с пробиркой, содержащей дополнительный раствор для испытания, чтобы обеспечить непрерывное испытание и замкнутую систему. Схема модифицированной камеры показана на рис. 1.
2. В качестве среды сбора использовался листовой материал из силиконовой резины (Silastic®) толщиной 0,051 см (0,02 дюйма), Dow Corning, Midland, Mich. В предыдущем исследовании EPA оценивались средства сбора для сбора пестицидов с низкой летучестью и низкой водорастворимостью, и было установлено, что они более эффективны для сбора проницаемых химических веществ, чем другие оцениваемые средства (1-3). Пластина из силиконовой резины была вырезана в соответствии с идентификатором стеклянной трубки и помещена на сторону сбора тестируемого материала перчатки. Плотно прилегающий поршень Teflon® длиной 2,54 см (1 дюйм) был помещен поверх пластины из силиконовой резины в стеклянную трубку для обеспечения хорошего контакта силиконовой резины с материалом перчатки и минимизации испарения собранного пермеата.
Процедура испытания:
Испытание на проницаемость проводится в трех экземплярах в лаборатории с контролем температуры и влажности при 20°C. После установки образца перчаточного материала и диска из силиконовой резины на место, испытание начинается с заполнения камеры испытания акрилатом. Через заданный интервал отбора проб диск из силиконовой резины удаляется и заменяется новым. Интервалы отбора проб составляют 0, 15, 30, 60, 180, 240, 360 и 480 минут. Эти интервалы были выбраны для того, чтобы свести к минимуму возможность насыщения и набухания силиконовой резины. После извлечения каждый лоток переносился в отдельный флакон с завинчивающейся крышкой и обрабатывался 10 мл изопропанола марки ACS в течение 20 минут. Затем аликвота изопропанольного экстракта анализировалась для определения концентрации пенетранта. На основании значений концентрации определялось время обнаружения проникновения и скорость проникновения химиката через выбранный материал защитной одежды.
Аналитические методы и валидация:
Количественное определение TMPTA, HDDA и EHA в собранных экстрактах среды проводилось с помощью газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием (FID) (газовый хроматограф Hewlett-Packard Model 5890 и капиллярная колонка J&W Scientific [Folsom, Calif.] 30 м DX4). Все процедуры калибровки, валидации и QA/QC выполнялись в соответствии с установленными EPA рекомендациями и протоколами.
Перед проведением испытаний на проницаемость аналитические процедуры были проверены для определения эффективности сбора силиконовой резины, а также предела обнаружения метода (MDL), точности и прецизионности для трех акрилатных соединений. Чтобы определить MDL, семь реплик матрицы силиконовой резины с добавлением шипов были проанализированы на уровне или вблизи предполагаемого предела обнаружения. Процесс нанесения известного количества акрилатного соединения на определенную площадь поверхности силиконовой резины для закрепления силиконовой резины. Стандартные отклонения значений концентрации семи образцов с шипами использовались для расчета MDL. Прецизионность и точность аналитического метода были установлены путем анализа четырех различных концентраций образцов силиконовой резины с шипами (2 x MDL, 5 x MDL и 10 x MDL). Эти образцы анализировались в течение двух последовательных дней. Среднее восстановление (P), стандартное отклонение среднего восстановления (Sp) и относительное стандартное отклонение (RSD) были рассчитаны на основе результатов анализа силикагеля с шипами. Точность метода определяли как интервал восстановления от P-2Sp. до P+2Sp. Точность метода оценивали по RDS. Результаты валидации обобщены в таблице 3, и эти результаты соответствуют целям обеспечения качества, установленным для лабораторной программы.
Процедуры обеспечения и контроля качества включают рутинный анализ калибровочных стандартов и анализ силиконовых стандартов с шипами для дубликатов образцов. Измерение проницаемости «абсорбции» представляет собой отношение массы химического вещества, поглощенного силиконовой резиной, к общей массе химического вещества, проникающего через материал одежды в каждом испытании на проницаемость. В конце цикла отбора проб продолжительностью 360-480 минут образец материала одежды со стороны среды сбора промывается замороженным изопропиловым спиртом, и промывочный раствор анализируется на проницаемость. Абсорбция рассчитывается следующим образом.
Соединения, обнаруженные в растворе для ополаскивания, могут представлять собой соединения, имеющиеся на поверхности материала одежды, или соединения, извлеченные из этого материала. Среднее целевое значение абсорбции пермеата составило >80% с коэффициентом вариации +20%.
Результаты:
Результаты испытаний на проницаемость, приведенные в Таблице 4, показывают, что не было обнаружено акрилатных соединений или смесей, проникающих через материалы из бутилкаучука или нитрильного каучука в течение 480 минут. Проникновение каждого возбуждающего соединения или смеси через материал натурального каучука было обнаружено, и эти результаты обсуждаются на следующей странице.
Мономер ТМПТА
Проникновение TMPTA не было обнаружено в испытаниях с бутилкаучуком и нитрильным каучуком. Результаты испытания на проникновение ТМПТА в натуральный каучук (см. Таблицу 5) показывают, что проникновение ТМПТА было обнаружено в одном из трех повторных испытаний для образцов в течение 360-480 минут. По окончании испытания на проницаемость TMPTA не был обнаружен ни в одном из изопропанольных промывок образцов натурального каучука (т.е. абсорбция была равна 100%).
Мономер HDDA
Проникновение HDDA не было обнаружено в тестах, проведенных с бутиловым и нитрильным каучуками. Результаты испытаний на проницаемость натурального каучука с чистым HDDA также приведены в таблице 5. В двух репликах HDDA был впервые обнаружен в образцах с 30-60 мин. в третьей реплике HDDA был впервые обнаружен в образцах с 60-120 мин. в последующих образцах кумулятивная проницаемость увеличивалась и приблизилась к линейной скорости проницаемости в 360-480 мин. Интервал между образцами. Наклон кривой кумулятивной проницаемости от образцов 240-360 мин до образцов 360-480 мин использовали для расчета средней стабильной скорости проницаемости 0,92 мкг/см2 -мин. Как показано в таблице 5, средняя абсорбция HDDA составила 87,6%, что указывает на то, что количество HDDA, обнаруженное в изопропанольной промывке образцов натурального каучука, было небольшим по сравнению с количеством, собранным во время испытания на проницаемость. Высокая абсорбция еще раз подтверждает пригодность силиконового каучука в качестве среды для сбора HDDA.
Смеси HDDA и EHA
В испытаниях, проведенных с бутилом и NBR, не было обнаружено проникновения HDDA или EHA в смеси. Результаты испытаний на проницаемость с материалами из натурального каучука и NBR. Результаты испытаний на проницаемость натурального каучука приведены в таблице 6. Результаты показывают, что для смесей 50% HDA/50% EHA проникновение HDDA и EHA впервые было обнаружено при интервале отбора проб 30-60 минут во всех трех репликах. Оба пермеата достигли стабильной скорости проникновения через 120-180 мин. Скорость проникновения ЭХА была значительно выше, чем скорость проникновения HDDA в смеси: 11,7 мг/см2-мин. против 1,02 мг/см2-мин. Скорость проникновения HDDA из 50% смеси была практически такой же, как и в эксперименте с чистым HDDA. Таким образом, снижение концентрации HDDA, по-видимому, не влияет на скорость проникновения. Однако важно отметить, что значения поглощения HDDA в этих экспериментах были очень низкими и составляли в среднем всего 40,1%. Это низкое значение по сравнению со средним значением 86,9% для поглощения EHA8 в тех же тестах и средним значением 87,6% в тестах на проницаемость чистого HDDA. Через 15-30 минут было отмечено небольшое сморщивание материала из натурального каучука. Возможно, это сморщивание препятствовало тесному контакту натурального каучука с силиконовой средой для сбора, что привело к более низкой абсорбции HDDA с низким давлением пара по сравнению с EHA. Более высокая абсорбция может быть вызвана более высокой проницаемостью HDDA в смеси. Аналогичные результаты были получены при испытаниях на проницаемость смеси 25% HDDA/75% EHA и материала из натурального каучука.
Как показано в Таблице 6, проникновение HDDA и EHA впервые было обнаружено в образцах через 15-30 минут. Как показано на рис. 2, проникновение HDDA из смеси (и 50 % смеси) было аналогично измеренному для чистого HDDA, хотя и немного выше. Небольшое увеличение скорости проникновения HDDA в смеси по сравнению с чистым HDDA может быть связано с присутствием более быстро проникающего растворителя-носителя EHA. Напротив, скорость проникновения ЭХА из смеси 25 % HDDA/75 % ЭХА была значительно выше скорости проникновения ЭХА из смеси 50 % HDDA/50 % ЭХА. Скорость проникновения ЭХА сильно зависела от его концентрации в смеси; однако авторы не проводили экспериментов с чистым ЭХА, поэтому количественное сравнение было невозможно.
Обсуждение
В условиях испытаний бутилкаучук и нитрильные материалы показали большую устойчивость к проникновению ТМПТА, HDDA и ЭХА, чем натуральный каучук. Кроме этих результатов, в литературе имеется мало сообщений о данных по проницаемости защитной одежды для многофункциональных акрилатных соединений. Данные по проницаемости были получены для нескольких простых акрилатных соединений и приведены в Таблице 7. Дополнительные данные для многофункциональных акрилатных соединений не были подтверждены. (3) Сравнение этих данных с данными, полученными в настоящем исследовании, показывает, что многофункциональные акрилаты проникают в натуральный каучук с меньшей скоростью, чем одноакрилатные соединения. Поэтому, пока не будет создан более широкий набор данных, охватывающий диапазон химической сложности в химической классификации акрилатов, трудно предсказать проникновение больших, более сложных многофункциональных соединений на основе результатов испытаний на проникновение обычных акрилатных соединений.
При одинаковых условиях и методах испытаний бутиловый и нитрильный каучуки эффективнее натурального каучука блокировали проникновение многофункциональных акрилатных соединений. При сравнении этих результатов с данными других исследователей было обнаружено, что скорость проникновения многофункциональных акрилатов в материал перчатки (в данном случае в натуральный каучук) была гораздо ниже, чем скорость проникновения простых акрилатных соединений.
Заключение
Проницаемость многофункциональных акрилатов и их смесей может быть успешно определена методом проницаемости ASTM F739 с использованием силиконовой резиновой среды. Мембрана из силиконовой резины подходит в качестве среды для сбора TMPTA, HDDA и EHA. В целом, собираемость и эффективность хорошие, однако, поглощение HDDA низкое в тесте на проницаемость смесей HDDA и EHA. Не рекомендуется использовать среду сбора из силиконовой резины для проверки проницаемости значительно разбухшей или помятой защитной одежды.
UV Photoinitiator Same series products
| Product name | CAS NO. | Chemical name |
| Sinocure® TPO | 75980-60-8 | Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide |
| Sinocure® TPO-L | 84434-11-7 | Ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphinate |
| Sinocure® 819/920 | 162881-26-7 | Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide |
| Sinocure® 819 DW | 162881-26-7 | Irgacure 819 DW |
| Sinocure® ITX | 5495-84-1 | 2-Isopropylthioxanthone |
| Sinocure® DETX | 82799-44-8 | 2,4-Diethyl-9H-thioxanthen-9-one |
| Sinocure® BDK/651 | 24650-42-8 | 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone |
| Sinocure® 907 | 71868-10-5 | 2-Methyl-4′-(methylthio)-2-morpholinopropiophenone |
| Sinocure® 184 | 947-19-3 | 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone |
| Sinocure® MBF | 15206-55-0 | Methyl benzoylformate |
| Sinocure® 150 | 163702-01-0 | Benzene, (1-methylethenyl)-, homopolymer,ar-(2-hydroxy-2-methyl-1-oxopropyl) derivs |
| Sinocure® 160 | 71868-15-0 | Difunctional alpha hydroxy ketone |
| Sinocure® 1173 | 7473-98-5 | 2-Hydroxy-2-methylpropiophenone |
| Sinocure® EMK | 90-93-7 | 4,4′-Bis(diethylamino) benzophenone |
| Sinocure® PBZ | 2128-93-0 | 4-Benzoylbiphenyl |
| Sinocure® OMBB/MBB | 606-28-0 | Methyl 2-benzoylbenzoate |
| Sinocure® 784/FMT | 125051-32-3 | BIS(2,6-DIFLUORO-3-(1-HYDROPYRROL-1-YL)PHENYL)TITANOCENE |
| Sinocure® BP | 119-61-9 | Benzophenone |
| Sinocure® 754 | 211510-16-6 | Benzeneacetic acid, alpha-oxo-, Oxydi-2,1-ethanediyl ester |
| Sinocure® CBP | 134-85-0 | 4-Chlorobenzophenone |
| Sinocure® MBP | 134-84-9 | 4-Methylbenzophenone |
| Sinocure® EHA | 21245-02-3 | 2-Ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate |
| Sinocure® DMB | 2208-05-1 | 2-(Dimethylamino)ethyl benzoate |
| Sinocure® EDB | 10287-53-3 | Ethyl 4-dimethylaminobenzoate |
| Sinocure® 250 | 344562-80-7 | (4-Methylphenyl) [4-(2-methylpropyl)phenyl] iodoniumhexafluorophosphate |
| Sinocure® 369 | 119313-12-1 | 2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4′-morpholinobutyrophenone |
| Sinocure® 379 | 119344-86-4 | 1-Butanone, 2-(dimethylamino)-2-(4-methylphenyl)methyl-1-4-(4-morpholinyl)phenyl- |
| Sinocure® 938 | 61358-25-6 | Bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate |
| Sinocure® 6992 MX | 75482-18-7 & 74227-35-3 | Cationic Photoinitiator UVI-6992 |
| Sinocure® 6992 | 68156-13-8 | Diphenyl(4-phenylthio)phenylsufonium hexafluorophosphate |
| Sinocure® 6993-S | 71449-78-0 & 89452-37-9 | Mixed type triarylsulfonium hexafluoroantimonate salts |
| Sinocure® 6993-P | 71449-78-0 | 4-Thiophenyl phenyl diphenyl sulfonium hexafluoroantimonate |
| Sinocure® 1206 | Photoinitiator APi-1206 |
Свяжитесь с нами прямо сейчас!
Если вам нужен COA, MSDS или TDS, пожалуйста, заполните контактную информацию в форме ниже, мы обычно связываемся с вами в течение 24 часов. Вы также можете написать мне info@longchangchemical.com в рабочее время (с 8:30 утра до 6:00 вечера UTC+8 пн.~сб.) или воспользоваться чатом на сайте, чтобы получить быстрый ответ.