Como detectar substâncias nocivas em artigos esportivos e brinquedos

Artigos esportivos e brinquedos para crianças ou animais de estimação geralmente são feitos de plásticos flexíveis. Alguns exemplos são brinquedos sensoriais para mastigar, figuras de ação e bolas de vários tipos. Um polímero comum usado para essas aplicações é o PVC (cloreto de polivinila), pois ele pode se tornar mais macio e flexível com a adição de plastificantes. Esses compostos não são ligados covalentemente à cadeia do polímero. Portanto, eles podem evaporar ou ser enxaguados pela saliva ou pelo suor. Essa liberação ou difusão de plastificantes pode ser prejudicial.

Um exemplo disso é a família dos ftalatos, que é conhecida por causar vários riscos à saúde. Eles agem como hormônios e comprovadamente causam danos ao fígado, infertilidade, diabetes, câncer e muito mais. Por isso, a União Europeia proibiu vários ftalatos em produtos que entram em contato com alimentos, brinquedos, artigos para bebês e suprimentos médicos em sua regulamentação REACH, que está em vigor desde 2007.

Os componentes nocivos podem ser detectados por análise térmica

A análise térmica pode ser usada para detectar plastificantes em polímeros. Por meio da análise TGA-FT-IR, é possível não apenas identificar o tipo de plastificante usado, mas também analisar os produtos com relação ao seu conteúdo de plastificante.

No caso de uso a seguir, a camada superficial de diferentes bolas de brinquedo foi cortada em small pedaços e medida com o PERSEUS^® TG 209 F1 Libra^®. A tabela a seguir apresenta uma visão geral das condições de medição:

Detectar o teor de plastificante com o TG 209 F1 Libra^®

A Figura 1 mostra que a esfera inspecionada apresenta várias etapas de perda de massa durante a PiróliseA pirólise é a decomposição térmica de compostos orgânicos em uma atmosfera inerte.pirólise. Essas etapas de perda de massa resultam da evaporação do plastificante ou de outros aditivos orgânicos e, por fim, da PiróliseA pirólise é a decomposição térmica de compostos orgânicos em uma atmosfera inerte.pirólise do polímero na faixa de temperatura entre 200°C e 500°C.

A curva Gram Schmidt (em vermelho) exibe as intensidades gerais de IV e se comporta como uma imagem espelhada da curva DTG. Ela também mostra intensidades máximas durante as etapas de perda de massa. Isso comprova a interação dos compostos evoluídos com o feixe de IV.

Resultados mais detalhados da composição com um espectro FT-IR

libraPara uma análise detalhada do plastificante contido, um espectro FT-IR 2D foi extraído e comparado com os espectros da fase gasosa para identificar os compostos evoluídos. Foi encontrada alta similaridade para o espectro a 266°C com os espectros de libradi-n-octilftalato (DOP, azul) e bis(2-etilhexil)ftalato (DEHP, verde). Pode-se presumir que um único composto ou uma mistura de diferentes ftalatos foi liberado. Entretanto, essa comparação indica claramente que a bola contém ftalatos prejudiciais. São necessárias análises adicionais para identificar os plastificantes.

Uma segunda esfera foi investigada sob as mesmas condições de medição. Uma clara diferença pode ser observada no comportamento da PiróliseA pirólise é a decomposição térmica de compostos orgânicos em uma atmosfera inerte.pirólise. A comparação dos espectros FT-IR extraídos para as duas amostras de bolas, ambas extraídas a 266°C, mostra padrões de VibraçãoUm processo mecânico de oscilação é chamado de vibração. A vibração é um fenômeno mecânico em que ocorrem oscilações em torno de um ponto de equilíbrio. Em muitos casos, a vibração é indesejável, desperdiçando energia e criando sons indesejados. Por exemplo, os movimentos vibratórios de motores, motores elétricos ou qualquer dispositivo mecânico em operação geralmente são indesejados. Essas vibrações podem ser causadas por desequilíbrios nas peças rotativas, atrito desigual ou engrenagem dos dentes da engrenagem. Projetos cuidadosos geralmente minimizam as vibrações indesejadas.vibração completamente diferentes (veja a Figura 3).

A comparação dos espectros a 266°C da bola nº 2 (azul) com a fase gasosa library dá uma clara concordância com o espectro do citrato de tributila (verde). Na bola nº 2, os plastificantes de ftalato tóxicos foram substituídos por éster cítrico não tóxico, que também atua como plastificante.

Torne os artigos esportivos e brinquedos mais seguros!

Os processos de desgaseificação e Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição de polímeros podem ser investigados por análise térmica. A termogravimetria indica a liberação de gases já abaixo de 300°C. Somente a análise de gás evoluído, como o FT-IR, pode identificar os gases liberados.

O exemplo acima explica como identificar os diferentes plastificantes usados e, portanto, distinguir entre aditivos tóxicos e não tóxicos. O PERSEUS^® TG 209 F1 Libra^® é perfeitamente adequado para ajudar a tornar os artigos esportivos e os brinquedos mais seguros para nós e nossos filhos.