ポリウレタンの熱分解中に形成された空気中のイソシアネート、アミノイソシアネート、アミンの測定

ポリウレタン（PR）の熱分解中に形成されたイソシアネート、アミノイソシアネート、およびアミンの測定のための空気サンプリング方法が提示されています。この方法は、ガラス繊維フィルターを直列にしてトルエン中のDi-N-ブチルアミン（DBA）を含むインピンジャーフラスコを使用した空気サンプルの収集に基づいています。イソシアネートは尿素誘導体にDBAで誘導体化され、アミンはその後のクロロホルメート（ET）を使用してエステルをカーバミン酸塩で誘導します。アミン、アミノイソシアネート、およびイソシアネート誘導体は、飛行質量分析（LC-TOFMS）および液体クロマトグラフィー化学化学型窒素検出（LC-CLND）の液体クロマトグラフィー時間を使用して特徴付けられました。定量化はLC-MSによって実行され、エレクトロスプレーモードで分子イオン[MH]+を監視しました。アミン、アミノイソシアネート、イソシアネートの機器検出限界は、それぞれ30〜40、2-3および3-70 FMOLの範囲にありました。PURの熱分解生成物は、地区加熱パイプおよびPurコーティングされた金属シートでの溶接中に高濃度で観察されました。11匹のイソシアネート、3匹のアミン、5匹のアミノイソシアネートが特定されました。溶接スポットに近い煙で収集されたサンプル中のイソシアネート、アミノイソシアネート、およびアミンの濃度は、それぞれ150-650、4-290、および1-70 ppbの範囲にありました。呼吸ゾーンで収集されたサンプルでは、それぞれ9-120および4-19 PPBの範囲でイソシアネートとアミノイソシアネートが観察されました。化合物は、ガス相と粒子相の両方に存在していました。揮発性化合物は気相で支配的でしたが、粒子相では揮発性化合物が少なくなりました。提示された方法により、イソシアネートに加えて、アミンとアミノイソシアネートをサンプリングおよび決定することができます。これらの化合物を監視する必要性は、PURの熱分解中に見られる高濃度によって明確に示されています。

An air sampling method for the determination of isocyanates, aminoisocyanates and amines formed during the thermal degradation of polyurethane (PUR) is presented. The method is based on the collection of air samples using impinger flasks containing di-n-butylamine (DBA) in toluene with a glass fibre filter in series. Isocyanates are derivatized with DBA to urea derivatives, and amines are derivatized in a subsequent work-up procedure with ethyl chloroformate (ET) to carbamate esters. Amine, aminoisocyanate and isocyanate derivatives were characterized using liquid chromatography-time of flight mass spectrometry (LC-TOFMS) and liquid chromatography-chemiluminescent nitrogen detection (LC-CLND). Quantification was performed by LC-MS, monitoring molecular ions [MH]+ in the electrospray mode. The instrumental detection limits for amines, aminoisocyanates and isocyanates were in the ranges 30-40, 2-3 and 3-70 fmol, respectively. Thermal degradation products of PUR were observed in high concentrations during welding in district heating pipes and PUR-coated metal sheets. Eleven isocyanates, three amines and five aminoisocyanates were identified. The concentrations of isocyanates, aminoisocyanates and amines in samples collected in the smoke close to the welding spot were in the ranges 150-650, 4-290 and 1-70 ppb, respectively. In samples collected in the breathing zone, isocyanates and aminoisocyanates were observed in the ranges 9-120 and 4-19 ppb, respectively. The compounds were present in both gas and particle phases. Volatile compounds dominated in the gas phase, whereas less volatile compounds dominated in the particle phase. The method presented makes it possible to sample and determine amines and aminoisocyanates, in addition to isocyanates. The need to monitor these compounds is clearly illustrated by the high concentrations found during the thermal degradation of PUR.