Introdução
Avaliar a estabilidade de longo prazo de um produto - como produtos de higiene pessoal e domésticos, alimentos e bebidas e tintas, tintas e revestimentos - pode ser um processo tedioso e demorado e deve levar em conta as condições ambientais que o produto provavelmente encontrará durante sua vida útil. Não é incomum que esses produtos sejam expostos a temperaturas que variam de abaixo de zero a até 50°C ao serem transportados em caminhões e armazenados em depósitos. Sob essas condições, os produtos podem se deteriorar e se tornar visualmente inaceitáveis e/ou menos eficazes.
Para determinar a estabilidade de temperatura desses produtos, é necessário monitorar o comportamento reológico do produto durante vários ciclos de temperatura. Isso é melhor avaliado pelo monitoramento do Módulo complexoO módulo complexo consiste em dois componentes, o módulo de armazenamento e o módulo de perda. O módulo de armazenamento (ou módulo de Young) descreve a rigidez e o módulo de perda descreve o comportamento de amortecimento (ou viscoelástico) da amostra correspondente usando o método de Análise Mecânica Dinâmica (DMA). módulo complexo (G*) em função da temperatura. Um sistema termicamente estável deve apresentar um comportamento de ciclo semelhante, pois a microestrutura não deve ter se alterado. Para amostras termicamente instáveis, o ciclo de temperatura fará com que o Módulo complexoO módulo complexo consiste em dois componentes, o módulo de armazenamento e o módulo de perda. O módulo de armazenamento (ou módulo de Young) descreve a rigidez e o módulo de perda descreve o comportamento de amortecimento (ou viscoelástico) da amostra correspondente usando o método de Análise Mecânica Dinâmica (DMA). módulo complexo tenha uma dependência de temperatura diferente em cada ciclo térmico.
Esta nota de aplicação mostra a metodologia e os dados de Estabilidade térmicaUm material é termicamente estável se ele não se decompõe sob a influência da temperatura. Uma maneira de determinar a estabilidade térmica de uma substância é usar um TGA (analisador termogravimétrico). estabilidade térmica para duas formulações de produtos de creme para a pele.
Experimental
- Dois produtos de creme para a pele foram avaliados quanto à Estabilidade térmicaUm material é termicamente estável se ele não se decompõe sob a influência da temperatura. Uma maneira de determinar a estabilidade térmica de uma substância é usar um TGA (analisador termogravimétrico). estabilidade térmica na faixa de temperatura de 10°C a 50°.
- As medições do reômetro rotacional foram feitas usando um reômetro Kinexus com um cartucho de placa Peltier e um sistema de medição de cone e placa1, e utilizando sequências padrão pré-configuradas no software rSpace.
- Uma sequência de carregamento padrão foi usada para garantir que a amostra fosse submetida a um protocolo de carregamento consistente e controlável.
- Uma varredura de amplitude controlada por deformação é realizada para medir o comprimento da Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas.região viscoelástica linear (LVER) e para determinar um valor de deformação apropriado a ser usado no teste de rampa de temperatura subsequente (a determinação da Região viscoelástica linear (LVER)No LVER, as tensões aplicadas são insuficientes para causar ruptura estrutural (cedência) da estrutura e, portanto, importantes propriedades microestruturais estão sendo medidas.LVER é automatizada no software rSpace, e o valor de deformação determinado é encaminhado para a próxima parte da sequência).
- É realizado um teste de rampa de temperatura com controle de EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de frequência única, com a faixa de temperatura definida para os extremos de temperatura que um produto pode encontrar durante o transporte e o armazenamento - neste caso, de 10°C a 50°C.
- A temperatura é aumentada e diminuída entre os limites de temperatura definidos, com o número de ciclos repetidos definido conforme necessário.
- A Estabilidade térmicaUm material é termicamente estável se ele não se decompõe sob a influência da temperatura. Uma maneira de determinar a estabilidade térmica de uma substância é usar um TGA (analisador termogravimétrico). estabilidade térmica do produto é quantificada pela comparação do plots de G* com a temperatura e pela aplicação de estatísticas de curva para analisar as diferenças nos dados dos diferentes ciclos, a fim de avaliar a distância entre as curvas em relação aos limites definidos; por exemplo, um valor de <5% de diferença em cada ponto do conjunto de dados pode ser considerado termicamente estável e >5% de diferença pode ser considerado termicamente instável, dependendo dos requisitos do produto.
Resultados e discussão
Plots de Módulo complexoO módulo complexo consiste em dois componentes, o módulo de armazenamento e o módulo de perda. O módulo de armazenamento (ou módulo de Young) descreve a rigidez e o módulo de perda descreve o comportamento de amortecimento (ou viscoelástico) da amostra correspondente usando o método de Análise Mecânica Dinâmica (DMA). módulo complexo em relação à temperatura para dois ciclos térmicos repetidos são mostrados para a amostra A (veja a Figura 1) e a amostra B (veja a Figura 2).
Para a amostra A, as curvas de ambos os ciclos de temperatura mostram uma boa sobreposição, e isso é confirmado pela análise estatística do software rSpace, que mostra que os dados repetidos para o segundo ciclo estão todos dentro do limite de tolerância de ±5% definido. Com base nos critérios definidos, a amostra A é uma amostra termicamente estável. No entanto, para a amostra B, há claramente uma diferença nos dados ao longo dos dois ciclos de temperatura, especialmente na seção de descida da rampa do segundo ciclo térmico, onde há um aumento significativo no Módulo complexoO módulo complexo consiste em dois componentes, o módulo de armazenamento e o módulo de perda. O módulo de armazenamento (ou módulo de Young) descreve a rigidez e o módulo de perda descreve o comportamento de amortecimento (ou viscoelástico) da amostra correspondente usando o método de Análise Mecânica Dinâmica (DMA). módulo complexo. Aplicando as mesmas estatísticas de curva, os dados repetidos da amostra B estavam fora do limite de tolerância de ±5% definido. Com base nos critérios estabelecidos, a amostra B é uma amostra termicamente instável.
Conclusão
O teste de duas amostras de creme para a pele mostrou que é possível determinar a Estabilidade térmicaUm material é termicamente estável se ele não se decompõe sob a influência da temperatura. Uma maneira de determinar a estabilidade térmica de uma substância é usar um TGA (analisador termogravimétrico). estabilidade térmica do produto por meio de testes de ciclo de temperatura em uma única frequência. Para as amostras testadas, a amostra A é termicamente estável e não se degradará durante o transporte e o armazenamento, enquanto a amostra B não é termicamente estável e tem maior probabilidade de se degradar durante o transporte e o armazenamento devido a temperaturas extremas.
Observe...
que uma geometria de placa paralela ou uma geometria cilíndrica também pode ser usada para esse teste, sendo essas geometrias preferidas para dispersões e emulsões com large tamanhos de partículas. Uma geometria com jateamento de areia deve ser considerada se o material puder apresentar efeitos de deslizamento da parede.