纺织品中磷酸酯类阻燃剂检测方法

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阻燃剂是用来降低高分子聚合物材料本身的可燃性,提高其自熄性,抑制燃烧时火焰传播的一种助剂。磷酸酯类阻燃剂是近年来广泛应用于纺织品中最重要的一类阻燃剂,但也是对人类危害程度较深的一类阻燃剂。阻燃剂通过形成不挥发性的保护膜以及碳化膜,从而阻隔合成材料与氧气的接触。阻燃剂的阻燃成效并不意味着经过了原丝改性或阻燃后整理就完全不会燃烧,而是指经过阻燃整理来提高其本身抗燃性,来减缓火势蔓延速度,从而达到自熄的效果。纺织品的阻燃后整理是通过化学键合、非极性范德华引力、氢键、吸附沉积以及物理粘合等作用,使阻燃剂添加在高分子链上,从而达到阻燃效果。阻燃剂整理方法多种多样,从处理工艺的角度上分析,相对其他方法,阻燃剂酶处理的优势是反应条件温和,且催化效率高,专一性很强,对环境不会造成深度污染,同样在一定程度上减少了对人体的伤害。即便如此,长期接触磷酸酯阻燃剂仍会引起甲状腺疾病、肝脏损伤、免疫系统功能衰退、运动神经受损等疾病,且具有高度致癌性。人们长时间接触的衣物,被褥等纺织品相对来说存在着更大的危险,特别是中小学学生常年穿着的校服,婴幼儿类服装和直接接触类服装。而美国、德国、英国、日本等国家也相继制定了相应的标准、法规,从而来规范和限制阻燃剂的使用范畴和使用剂量,如《美国材料试验协会标准》、《食品与日用消费品法》、《有害物质安全法规》以及《家用产品有害物质控制法》。本论文建立了较完善的磷酸酯类阻燃剂的高效液相色谱串联质谱检测法(HPLC-MS/MS),用以检测纺织品中的三(氮环丙基)膦化氧(TEPA)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯(TDBPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)的含量。纺织品中磷酸酯类阻燃剂HPLC-MS/MS检测方法中的样品前处理方法如下,样品经50mL甲醇提取溶剂分两次提取,在超声波发生器中分别超声提取30min,20min两次,在旋转蒸发仪40℃水域中减压浓缩至近干,用1mL乙腈复溶,使用高效液相色谱-质谱/质谱仪进行分析。高效液相色谱-质谱/质谱仪的仪器条件优化如下,HPLC-MS/MS的离子源采用的是电喷雾离子源,色谱柱是美国安捷伦公司的C183.5μm,150×2.1mm,流动相为纯乙腈和5mmol乙酸铵,采用正离子扫描多反应监测模式(MRM),外标法定量检测,从而建立纺织品四种磷酸酯类阻燃剂的检测分析方法。经检测分析可知四种磷酸酯类阻燃剂的出峰时间分别为三(氮环丙基)膦化氧(TEPA)1.8min,磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)11.46min,磷酸三(2,3-二溴丙基)酯(TDBPP)13.38min,磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)10.05min。通过样品的添加回收率和精密度实验得出四中磷酸酯类阻燃剂的回收率为80%~100%。由标准曲线可知四种磷酸酯均成良好的线性关系,相关系数r2值均大于0.9998。此方法的仪器检出限为0.1μg/mL。该方法的前处理方法简单易操作,时间短且易重复。而且采用HPLC-MS/MS的优点是监测灵敏度高,受外界环境影响少,仪器重复性能强,工作效率高,且该检测方法能够为今后的纺织品中磷酸酯类阻燃剂的进一步检测奠定一定的理论和实验基础。
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