气相色谱法测定聚氨酯涂料中的游离甲苯二异氰酸酯

HG/T  3608-1999
气相色谱法测定聚氨酯涂料中的游离甲苯二异氰酸酯
A1 适用范围
    本附录适用于聚氨酯涂料中的游离甲苯二异氰酸酯
A2 方法原理
    试样经气化后通过色谱柱，使欲测的游离甲苯二异氰酸酯与其他组分分离，用氢火焰离子化检测器检测，以内标法定量。
A3 材料
A3.1 载气：氮气 纯度≥99.8%；
A3.2 燃气；氢气 纯度≥99.8%；
A3.3 助燃气：空气。
A4 试剂
A4.1 乙酸乙酯：分析纯，用5A分子筛脱水；
A4.2 十四烷：色谱纯；
A4.3 甲苯二异氰酸酯：分析纯（80%2，4-甲苯二异氰酸酯和20%2，6-甲苯异氰酸酯混合物）。
A5 仪器
A5.1 
气相色谱仪：能满足分析条件要求的任何型号的色谱仪，配有氢火焰离子化检测器，对苯的检出限D≤1×（10的9次方）g/s。气化器内衬可更换玻璃管或者柱前置一段空柱，定期清洗。
A5.2 色谱柱：内径2mm，长1m不锈钢柱。
柱填料：
a 固定液：7%二甲基硅油SE-30。
b 载体：102硅烷化白色载体，80-100目。
A5.3 进样器：微量注射器，1µL。
A6 色谱操作条件
内标物：十四烷；
柱温：150℃；
检测器温度：200℃；
气化室温度：150℃；
载气流速：氮气，30mL/min；
进样量：0.2µL。
A7准备工作
A7.1 固定相的配制
    
按液载比，准确称取一定量的固定液二甲基硅油，量取相当于载体体积1.2倍的溶液三氯甲烷，加进口磨圆底烧瓶中，上接磨口冷凝器，加热回流半小时，待固定液完全溶解后，将载体倒入，继续回流1.5-2h，然后切断电源取下冷凝器，在通风柜中用红外灯加热至50℃左右，缓慢挥发溶剂至干，升温到60℃，干燥半小时，筛分后备用。
A7.2 色谱柱的填充和老化
    
将洗好烘干的柱子一端用铜丝堵好，并接在真空泵上抽气，另一端接上漏斗，缓缓加入配制好的固定相，并轻轻敲打色谱柱至固定相不再进入为止，两端塞上玻璃棉。然后将柱子接到色谱仪上（不接检验器）能氮气进行分段老化，在80℃、120℃、160℃分别老化2h，再升至185℃老化到基线走直为止。
A7.3 校正因子测定
A7.3.1 配制内标物溶液：称取1.0g（精确至0.0002g）十四烷，放入干燥的容量瓶中，用无水乙酸乙酯稀释至100ml。
A7.3.2 
配制甲苯二异氰酸酯溶液：称取1.0g（精确至0。0002g）甲苯二异氰酸酯单体，放入干燥的容量瓶中，用无水乙酸乙酯稀释至100ml。该溶液保存期为二天。
A7.3.3 配制标准样品：用移液管准确吸取5ml内标物溶液和5ml甲苯二氰酸酯溶液，注入样品瓶中混合、摇匀。
A7.3.4 按色谱操作条件，将仪器稳定后，往色谱仪注入标准样品，并记录色谱图。
A7.3.5 按式（A1）计算甲苯二异氰酸酯的相对校正因子：
                           
式中：f——甲苯二异氰酸酯的相对校正因子
     ——标准样品甲苯二异氰酸酯的质量，g；
     ——标准样品中十四烷的质量，g；
     ——甲苯二异氰酸酯的峰面积；
     ——十四烷的峰面积
A7.4 相对保留时间的测定
A7.4.1 按色谱操作条件，待仪器稳定后，往色谱仪注入标准样品，记录各组分的保留时间。以十四烷为基准，算出各组分的相对保留时间，用此相对保留时间进行定性。
A7.4.2 各组分的保留时间顺序如下：
乙酸乙酯；
甲苯二异氰酸酯；
十四烷。
聚氨酯涂料中游离甲苯二异氰酸酯单体的典型色谱图如图A1。

1-乙酸乙酯；2-涂料中的溶剂
图A1 聚氨酯涂料中游离甲苯二异氰酸酯
单体的典型色谱图
A8 测定步骤
A8.1 样品质量的确定：样品质量根据游离甲苯二异氰酸酯的含量确定。见表A1。
表A1
      游离甲苯二异氰酸酯百分含量称样量，g
      <1
      1-2
      2-4
      >45.0
      3.3
      1.7
      1.3

A8.2 
按上表将样品注入样品瓶中，用增量法称出试样的质量（精确至0.0002g）,再用移液管加入内标物溶液5ml，用10ml量筒加入无水乙酸乙酯5ml，混合摇匀。
A8.3 按色谱操作条件，待仪器稳定后，往色谱仪注入0.2ml按上述要求配制的样品，并记录色谱图。
A8.4 根据相对保留时间对各组分定性。
A8.5 
测量游离甲苯二异氰酸酯和十四烷（内标物）的峰面积。用手工测量时，量出峰高和半峰高。峰面积由峰高乘以半峰宽而得。如用数据处理器，可预先编好分析和计算程序进行自动计算。
A9 计算
    按式（A2）计算游离甲苯二异氰酸酯百分含量，计算至0.01%。
                              ——————————（A2）
式中：——试样中游离甲苯二异氰酸酯的质量百分含量；
           m——试样的质量，g；
          ——加入内标物十四烷的质量，g；
        ——游离甲苯二异氰酸酯的峰面积，；
       —— 内标物十四烷的峰面积，；
   f——甲苯二异氰酸酯的相对校正因子
A10 精密度
    用以下数值来判断结果的可靠性。
A10.1 重复性
    同一操作者重复测定两次结果之差的绝对值大应大于0010%。
A10.2 再现性
    两个实验室对同一试样测定结果之差的绝对值不应大于0.20%。
A11 报告
    取平行测定两次结果的算术平均值作为试样中游离甲苯二异氰酸酯的测定结果。报告结果精确至0.01%。