Pode dizer-se que as propriedades de deteção da borracha de silicone se situam entre as substâncias orgânicas e inorgânicas. Contém uma variedade de pequenas moléculas e polímeros, e o ambiente da borracha de silicone em contacto com os alimentos é complexo e diversificado.

Os alimentos em si podem ser divididos em água, álcool, ácido e óleo. Estes tapetes para vapor, tapetes de cozedura, etc., têm de ser utilizados durante muito tempo em ambientes de alta temperatura e alta humidade, pelo que é difícil de analisar.

A análise e deteção de substâncias tóxicas em borracha de silicone pode ser dividido em duas formas. Uma é a deteção direta e qualitativa da presença de substâncias tóxicas em materiais de borracha de silicone.

Por exemplo, a cromatografia gasosa-espetrometria de massa pode tirar partido da elevada eficiência da cromatografia gasosa e do forte poder qualitativo da espetrometria de massa para detetar diretamente substâncias tóxicas, como o ciclo-siloxano, que migram dos produtos de borracha de silicone.

Em segundo lugar, ao analisar as alterações da estrutura molecular da borracha de silicone antes e depois do envelhecimento, é possível inferir o mecanismo de envelhecimento para determinar as substâncias possivelmente tóxicas. Atualmente, a espetroscopia de infravermelhos, a ressonância magnética nuclear e outros métodos analíticos são normalmente utilizados para inferir o mecanismo de envelhecimento da borracha de silicone, simples e rápido.

I. Método de ensaio da borracha de silicone

Cromatografia gasosa (GC) e cromatografia gasosa-espetrometria de massa (GC-MS)

Atualmente, a GC e a GC-MS tornaram-se os métodos de deteção qualitativa e quantitativa da borracha de silicone mais utilizados para o ciclossiloxano volátil em contacto com os alimentos borracha de silicone.

O método é adequado para a separação e análise de componentes voláteis complexos com forte capacidade de separação cromatográfica e elevada resolução de espetrometria de massa. Com uma elevada eficiência de separação e uma elevada sensibilidade, a tecnologia GC-MS é amplamente utilizada na segurança alimentar, na poluição ambiental, na deteção de resíduos de alimentos e pesticidas e noutros domínios.

No processo de degradação térmica da borracha de siloxano, foram produzidas pequenas moléculas de siloxano circular, e o siloxano circular de baixo peso molecular migrou de produtos de borracha de silicone para contacto com os alimentos foi detectado por GC-MS, e o metil-ciclosiloxano foi o componente individual mais baixo, a quantidade detectada foi de 50mg/kg.

Em 1 de outubro de 2012, a implementação da "Determinação de resíduos voláteis de metilciclossiloxano em borracha de silicone" (GB/T 28112-2011) explicou em pormenor o princípio da determinação do teor residual de ciclossiloxano volátil (D4~D10) em borracha de silicone por cromatografia gasosa.

2. Método de deteção da borracha de silicone

Espectroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier (FTIR) e ressonância magnética nuclear (NMR)

FTIR e NMR são ferramentas importantes para analisar a estrutura orgânica de borracha de silicone materiais. Entre eles, a espetroscopia de infravermelhos é um método importante para identificar a composição dos materiais de borracha de silicone.

A RMN pode obter informações sobre a estrutura do esqueleto molecular e é amplamente utilizada no estudo da microestrutura da borracha de silicone. A espetroscopia de infravermelhos não requer pré-tratamento da amostra, é de baixo custo, tem elevada eficiência e não é poluente, pelo que é amplamente utilizada na indústria alimentar.

Atualmente, a deteção por RMN de borracha de silicone é utilizado principalmente nos domínios da medicina, da indústria e da biologia.

Embora existam poucos relatórios sobre a deteção de substâncias tóxicas migratórias na borracha de silicone que entra em contacto com os alimentos, estudiosos estrangeiros utilizaram a ressonância magnética nuclear.

Deteção espectroscópica de ciclosiloxanos com baixos limites de deteção e informações qualitativas e quantitativas muito específicas.

3. Método de deteção da borracha de silicone

Análise térmica (TGA)

A análise térmica é a medição das propriedades de uma substância a uma temperatura definida em função da temperatura ou do tempo. A análise termogravimétrica (TGA) é uma técnica para medir a relação massa/temperatura de uma substância sob controlo de temperatura programado.

De acordo com a literatura relevante, a análise termogravimétrica pode ser utilizada para estudar e detetar o processo de degradação térmica de borracha de silicone a altas temperaturas, determinar a sua estabilidade térmica e analisar a possível migração de substâncias tóxicas.

O método TGA foi utilizado para detetar produtos de degradação térmica de polidimetilsiloxano e nanocompósitos de montmorilonite. Os resultados dos testes são principalmente prejudiciais para o corpo humano, e o baixo teor de oligociclosiloxano (D3-D7), metano, propileno, propionaldeído, etc.

Atualmente, os métodos de análise térmica são utilizados principalmente para analisar e detetar o comportamento de degradação térmica de borracha de silicone. Existem poucos relatórios sobre a deteção direta de substâncias tóxicas que migram da borracha de silicone para contacto com os alimentos, pelo que tem amplas perspectivas de aplicação.

4. Método de deteção da borracha de silicone

Espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado e método de absorção atómica

Para além do envelhecimento e da decomposição para produzir ciclosiloxano de baixo peso molecular e outras substâncias tóxicas, devido ao contacto prolongado com os alimentos, os iões de metais pesados, para além de produtos de borracha de silicone migrarão gradualmente para os alimentos, enriquecerão o corpo humano e constituirão uma ameaça para a saúde humana.

A deteção de iões de metais pesados na borracha de silicone pode ser determinada por técnicas de análise de espetrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), absorção atómica e outros métodos analíticos.

O teor de estanho em borracha de silicone foi determinado por espetrometria de absorção atómica com chama e digestão por micro-ondas, tendo sido investigados os efeitos de diferentes condições de digestão, comprimento de onda de medição e concentração de ácido inorgânico na determinação do estanho.