气雾剂包装腐蚀测试 ——新防晒配方

 

气雾剂包装腐蚀测试 ——新防晒配方

作者:W.Stephen Tait                   

我最近有看到几篇关于几种防晒化学物质可能对环境有不良影响的新闻报道,也看到了美国食品和药物管理局(FDA)发布关于防晒法规的新提案。这些文章里讨论了两种防晒化学物质——氧苯酮和奥西诺酯(甲氧基肉桂酸辛酯) ——与珊瑚白化之间的可能关系。这些文章还提到,一些地方政府已经通过法律,禁止在他们的海滩上使用这两种防晒化学品。我没有找到关于白化问题的科学论文,目前对这一现象的科学研究,要么是相当新颖的,要么是不够充分的,尚未有广泛的科学共识。

美国食品和药物管理局(FDA)的新法规草案中将防晒成分划分成三个类别:

1. GRASE(通常被认为是安全有效的)

2. 非GRASE

3. 可用于防晒产品的数据不足

氧苯酮和奥西诺酯(甲氧基肉桂酸辛酯)属于提案的“数据不足”类别。对氨基苯甲酸(PABA)和水杨酸三乙醇胺属于提案中的非GRASE类别。

讨论以上问题可能超出了腐蚀测试话题的范围。然而,我想强调的是,调整配方后进行腐蚀测试的必要性,尤其是当面临新闻舆论、新法规提案和地方立法多管齐下,促使人们不得不调整配方寻找可替代的防晒成分,在这样的情况下,更不能忽略腐蚀问题。

腐蚀和防晒成分 

我观察过一个案例,初次接触含有PABA的产品后12小时内,PABA导致不锈钢快速点蚀。在这种情况下,我们研制了一种用来防止不锈钢腐蚀的缓蚀剂。

我提到这个例子是为了强调一些防晒成分会导致金属快速腐蚀,因此,在更换防晒喷雾产品中的特定成分时,需要进行腐蚀测试。使用非喷雾包装,泵内装有不锈钢弹簧的,也应当进行腐蚀测试。忽略对金属包装、涂层金属包装和层压金属箔包装的腐蚀测试,通常被认为是一种不可接受的高风险行为。

在进行腐蚀测试以确定替代成分时,要记住两件事: 适当的时间长度进行测试以减少腐蚀风险,不要为了缩短测试时间而使用更高的温度来加速腐蚀。

从图1我们可以看出测试时间长度的风险实证估计指数,注意图中的数字,普通气雾剂容器的无测试风险(0天的百分比)超过60%,带有气雾阀的内部层压金属箔袋风险超过20%。经过一年的储存测试后,普通气雾剂容器的风险降低到约7%,而内部层压金属箔袋的风险降低到约3%。当使用腐蚀电化学测试技术时,不到100天的时间,两种气雾剂包装的风险都可降到小于1%。

在时间紧迫的情况下,人们倾向于使用更高的储存测试温度来加速喷雾包装的腐蚀。然而,试图通过提高测试温度来加速腐蚀过程往往会产生意想不到的腐蚀,这可能会延迟新产品或新配方产品的生产,或导致非常昂贵的产品召回代价。

图2是一个喷雾包装(内部有聚合物涂层)的腐蚀速率随温度变化的曲线图,该曲线图同样适用于带有气雾阀的内部层压金属箔袋。

注意在图2中,前期测量到的腐蚀速率随着温度的升高而减小,直到60°C左右(140°F),随着60°C以上的温度升高,腐蚀速率随之增大。换句话说,腐蚀速率不是温度的线性函数,温度的增加并不会以线性方式增加腐蚀速率。

在图2中,由于储存温度等于或超过湿涂层的玻璃化转变温度(Tg),所以在大约60°C时发生最小弯曲。当储存温度等于或超过湿涂层的玻璃化转变温度时,聚合物涂层就会失去其物理特性,例如阻隔性。

如图2所示,本例中的干聚合物玻璃化转变温度为100°C(212°F)。换句话说,湿涂层的Tg大约比干涂层的Tg低40°C(104°F)。

在修改配方的化学成分时,如寻找可替代的防晒霜成分时,需要进行腐蚀测试以降低风险。至少需要一年的测试时间,需要注意的是:提高存储温度并不会达到缩短测试时长降低风险的结果。想要降低腐蚀风险,又显著缩短测试时间,可以采用合适的电化学测试技术。

如果你想了解更多这方面的信息,请访问网站 www.pairodocspro.com 

作者:W. Stephen Tait 

翻译:气雾剂资讯编辑部 

本文源自:气雾剂资讯

2020年6月20日 02:09
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