背景技术
1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯(TMXDI),分子式为C14H16N2O2。常温下是一种无色液体,作为一种新型化工原料,能够提高涂料、胶黏剂、油墨等产品的性能,如增强产品强度、粘附力和柔韧性,且具有耐变黄性、耐酸性和耐久性等优点。但也会给人们的健康带来危害:研究已证实,1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯对眼睛和呼吸道有强烈刺激作用,吸入高浓度的蒸气会引起支气管炎、支气管肺炎和肺水肿,长期接触可引起慢性支气管炎、哮喘等。

基于安全考虑,国际航空航天环境组织将1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯列为禁用物质,然而目前对于其研究集中在合成及应用领域,关于其在产品中残留的检测罕有报道。现有技术中《TMXDI在水性聚氨酯中的应用》介绍的是四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)的性能及利用其特殊化学结构和性质制备水性聚氨酯胶黏剂、涂料、油墨的方法;《TMXDI的合成研究进展》则阐述了其主要合成方法有异氰酸法、氰酸盐法和氨基甲酸酯热解法。可见,建立合适的方法对产品中1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯的含量进行测定是十分有必要的。
因此,本文1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯的物化性质和特点,通过对前处理技术和仪器分析条件的探索、优化,开发出一种用于产品中1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯含量的检测方法,为该物质的检测提供技术支持。
检测方法[1]
(1)溶液配制
标准储备液:用精密电子分析天平准确称取10mg 1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯(精确至0.1mg),用二氯甲烷溶解并定容至10mL,得到1000mg/L储备液,于4℃冰箱中避光保存。以二氯甲烷为溶剂,对储备液进行逐级稀释配制标准中间液。
标准工作溶液:分别量取1mL 0.1mg/L,0.2mg/L,0.5mg/L,1mg/L和2mg/L的标准中间液于20mL棕色样品瓶中,再分别加入10mL二氯甲烷和200μL衍生试剂,密封,室温下避光超声40min。反应结束后氮吹浓缩至干,再加入10mL衍生物溶剂,超声溶解后经0.22μm滤膜 过滤,滤液直接用高效液相色谱-荧光检测器进行测定。
衍生试剂(1300mg/L):准确称取9-(甲氨甲基)蒽13mg(精确至0.1mg),用二氯甲烷溶解并定容至10mL,得到1300mg/L储备液,避光保存,现用现配。
衍生物溶剂:准确量取50mL的N,N-二甲基甲酰胺于100mL容量瓶中,加入40mL乙腈,用纯水定容至100mL。
(2)样品前处理
称取1.0g±0.1g(精确至0.1mg)代表性的胶黏剂样品,放入20mL棕色样品瓶中,向其中加入10mL二氯甲烷和200μL衍生试剂,于室温下超声40min;反应结束后氮吹浓缩至干,再加入10mL衍生物溶剂,超声溶解后经0.22μm滤膜过滤进行上机测定;
(3)液相色谱检测
将样品溶液采用液相色谱仪进行检测,色谱条件如下:色谱柱:ZORBAX SB-Aq(4.6×250mm,5μm);进样量:10μL;柱温:40℃; 流动相:以20mM乙酸铵溶液为流动相A、乙腈为流动相B进行梯度洗脱;所述流动相梯度洗脱的条件为:0~4min,流动相中A(40%),流动相中B(60%);4~10min,流动相中A(40%→10%),流动相中B(60%→90%);10~15min,流动相中A(10%),流动相中B(90%); 15~15.5min,流动相中A(10%→40%),流动相中B(90%→60%);15.5~20min,流动相中A(40%),流动相中B(60%);流速:1.5mL/min;检测器:荧光检测器,激发波长为254nm,发射波长为412nm。
(4)检测结果
在优化的色谱条件下,1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯的衍生化产物在12min处出峰,20min即可完成一个样品的分析检测。在优化的液相色谱条件下,1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯衍生产物的总离子流色谱图如图所示。从图中可以看出物质的峰形尖锐、对称度较好,响应也较高。

参考文献
[1]广州广电计量检测无锡有限公司,广州广电计量检测股份有限公司. 一种液相色谱检测胶黏剂中1,3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯的方法:CN202010875754.7[P]. 2020-12-18.