【仪电分析】涂料中游离二异氰酸酯含量的测定-气相色谱法

【仪电分析】涂料中游离二异氰酸酯含量的测定-气相色谱法

多异氰酸酯类化合物是聚氨酯材料的重要基础原料，甲苯二异氰酸酯（TDI）及六亚甲基二异氰酸酯（HDI）是常用的种类。多异氰酸酯类化合物多具有刺激性气味，毒性较大。国际规定涂料中游离TDI应小于0.5%，本实验参考国家标准GB/T 18446-2009《色漆和清漆用漆基 异氰酸酯树脂中二异氰酸酯单体的测定》，对涂料中游离TDI及HDI进行了检测。

一、方法原理

以正十四烷为内标，用气相色谱火焰离子化检测器进行检测，以保留时间定性，用内标法以被测组分对内标物的峰面积比进行定量分析。

二、主要仪器及试剂

a.     GC128气相色谱仪，分流/不分流进样器，FID检测器；

b.     OV-1701，30m×0.32mm×0.5μm；

c.     SF3000色谱工作站软件；

d.    甲苯二异氰酸酯（TDI），色谱纯；

e.    六亚甲基二异氰酸酯（HDI），色谱纯；

f.    乙酸乙酯，色谱纯，无水（用0.5nm分子筛干燥），无乙醇（乙醇含量小于200ppm）。

三、实验方法

3.1 标准样品配置

TDI标准储备溶液：精密吸取或称取TDI标准品适量，用乙酸乙酯配成1.121mg/mL乙醇储备液，密封，冷藏保存，使用期3个月；

HDI标准储备液：精密吸取或称取HDI标准品适量，用乙酸乙酯配成1.051mg/mL乙醇储备液，密封，冷藏保存，使用期3个月；

正十四烷内标储备溶液：精密吸取或称取正十四烷标准品适量，用乙酸乙酯配置成 1.148mg/ mL正丙醇储备液，密封，冷藏保存，使用期3个月。

准确移取TDI标准储备液、HDI标准储备液及正丙醇储备液各2 mL于10mL容量瓶中，乙酸乙酯定容至刻度后摇晃均匀，标准工作液中TDI浓度为0.2242mg/mL，HDI浓度为0.2102mg/mL，内标正十四烷浓度为0.2296mg/mL。

3.2 样品处理方法

取样品约1g，精确至0.001g，于10mL容量中，加入2mL内标溶液，乙酸乙酯定容至至刻度后，摇晃均匀后直接注入气相色谱中。

3.3 气相色谱条件

进样器：150℃；                  柱箱：恒温150℃；                    FID：200℃；

柱流量：1mL/min；             分流比：20:1                               H₂：Air：尾吹=30:300:20。

四、实验谱图

4.1 混合标准工作液色谱图

图1. TDI、HDI、正十四烷混合标准工作液色谱图

4.2 相对校正因子重复性

混合标准工作溶液连续5次进样，结果如下：

TDI的相对校正因子分别为：2.52、2.54、2.55、2.55、2.49，RSD为1.01%。

HDI的相对校正因子分别为：2.45、2.43、2.44、2.43、2.41，RSD为0.61%。

4.3 实际样品色谱图

准确称取样品质量1.0422g至10mL容量瓶中，加乙酸乙酯至刻度后摇晃均匀。气相色谱图如下图2，从色谱图中得知样品中无游离TDI及HDI。

图2. 实际样品色谱图

4.4 实际样品加标色谱图

图3. 实际样品加标色谱图

 实际样品加标三个浓度，每个加标浓度平行测试两次，测试结果见下表1。

表1 样品加标回收测试结果