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甲苯二异氰酸酯质量检测

非售品
CAS:26471-62-5
分子式:
分子量:

甲苯二异氰酸酯(TDI)质量标准
1 范围
本标准规定了甲苯二异氰酸酯(TDI)的分类、要求、抽样、试验方法、检验规则以及标志、包装、贮存和运输。
本标准适用于由甲苯经硝化、氢化和光气化后制得的甲苯二异氰酸酯(英文名称:Toluenediisocyanate ),简称 TDI。
结构式:
    

实验式:C6H3CH3(NCO)2
相对分子质量:174.16(按 2001 年国际相对原子质量计)
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 190 危险货物包装标志
GB/T 325.1 包装容器 钢桶 第 1 部分:通用技术要求
GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备
GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备
GB/T 3143 液体化学产品颜色测定法(Hazen 单位-铂-钴色号)
GB/T 6678 化工产品采样总则
GB/T 6680 液体化工产品采样通则
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 10111 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序
GB 12463 危险货物运输包装通用技术条件
GB 15603 常用化学危险品贮存通则
JJF 1070 定量包装商品净含量计量检验规则
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局令第 75 号(2005)《定量包装商品计量监督
管理办法》
3 分类
本产品根据技术指标分:优级品、一级品、合格品。
4 要求
4.1 外观:产品应为无色或淡黄色透明液体,略有刺激性臭味,无可见机械杂质。低于温度11.5℃~13.5℃,析出结晶。
4.2 甲苯二异氰酸酯(TDI)的理化指标应符合表 1 的规定。
表 1 理化指标
项 目 指   标
                                       优级品 一级品 合格品
甲苯二异氰酸酯(TDI)含量%              ≥99.5 99.0 98.5
异构比(2,4TDI/2,6TDI) 80.0/20.0±1.0 80.0/20.0±2.0 80.0/20.0±2.0
可水解氯 %≤                            0.010 0.010 0.015
酸度(以 HCL 计) %≤                  0.0040 0.0050 0.0080
色度(Hazen) ≤ 25 25 30
4.3 净重应符合中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局令第 75 号(2005)《定量包装商品计量监督管理办法》。
5 抽样
5.1 组批应由同一成品罐中、在同一工艺条件下连续生产的均匀的 TDI 构成。若为间歇生产,则每一次的生产量构成一批。
5.2 甲苯二异氰酸酯(TDI)的检验抽样,厂方一般在 TDI 成品贮罐取样点按 GB/T 6680 的采样原则采样。特殊要求的抽样可按 GB/T 6678 中 6.6 条确定抽样单元数,并按 GB/T 10111 规定抽样。
5.3 采取的试样分别装入二个洁净、干燥的 250 ml 细口棕色玻璃瓶中,塞紧瓶塞并密封好;一瓶供检验用,另一瓶封存备用。样品由生产方质检部门妥善保存至产品出厂一个月内有效;样品瓶上应贴上标签,注明产品名称、批号、生产日期、采样日期。
6 试验方法
6.1 本试验所用试剂,在没有特殊说明时,均为分析纯试剂;所用水应符合 GB/T 6682 中三级以上规格。所有标准滴定溶液、制剂的制备按 GB/T 601 和 GB/T 603 进行。
6.2 甲苯二异氰酸酯(TDI)含量的测定
6.2.1 气相色谱法
6.2.1.1 方法提要
采用毛细管气相色谱柱(CP-Sil8CB)和氢火焰离子化检测器,对试样进行气相色谱分离测定,面积归一法定量。
6.2.1.2 仪器
气相色谱仪:装有氢火焰离子化检测器和分流/不分流进样口 ;
毛细管色谱柱:Varian Capillary Colxmn CP-Sil 8CB 30m×0.32mm×0.25um #CP8752 ;
微量注射器:10μL 。
6.2.1.3 试剂:
邻二氯苯(ODCB)        基准试剂
1,2,3-三氯苯(1,2,3-TCB)   基准试剂
甲苯二异氰酸酯(TDI)     基准试剂
5-氯甲苯二异氰酸酯(5-CL-TDI)基准试剂
6.2.1.4 标样制备:
a. 按下表分别称取各组分(准确到 0.1mg),加入一洁净、干燥的玻璃瓶中。
 组分 质量
邻二氯苯(ODCB ) 0.05 g
1,2,3-三氯苯(1,2,3-TCB) 0.01 g
甲苯二异氰酸酯(TDI) 39.93 g
5-氯甲苯二异氰酸酯     0.01 g
b. 根据各组分的质量计算出各组分的含量。
6.2.1.5 色谱操作条件
温度(℃):气化室 250℃;检测室 280℃;色谱柱起始温度 60℃,保持 1min 后以
10℃/min 速率升温至 130℃,保持 5min;再以 30℃/min 速率升温至 190℃,保持 8min。
流速(ml/min):氢气(H2)30;空气(Air)300;分流比为 1:30。
保留时间(min):ODCB(邻二氯苯) 4.93;
1,2,3-TCB(1,2,3-三氯苯) 7.36;
TDI(甲苯二异氰酸酯)10.08;
5-CL-TDI(5-氯甲苯二异氰酸酯) 13.60。
6.2.1.6 注射 0.2μl 标准样至气相色谱仪,测得各组分的校正因子。
6.2.1.7 测定步骤
在上述操作条件下,待仪器基线稳定后,注射 0.2 μl 样品至气相色谱仪中。
6.2.1.8 计算
样品中甲苯二异氰酸酯面积百分数即为其质量百分数。
6.2.1.9 允许差
两次平行测定结果之差应不大于 0.1%,取其算术平均值为测定结果。
6.2.2 二正丁胺法
6.2.2.1 方法提要
在甲苯溶液中,样品中所含的甲苯二异氰酸酯(TDI)与二正丁胺反应生成脲,其过量的二正丁胺用盐酸标准滴定溶液进行反滴定,然后以反应中消耗的二正丁胺量确定甲苯二异氰酸酯(TDI)的含量。
6.2.2.2 试剂和溶液
二正丁胺:2 mol/l;
溴甲酚绿指示剂:1 g/L 乙醇溶液,按 GB/T603-2002 配制 ;
无水甲苯:将甲苯用金属钠或适当干燥剂进行处理并蒸馏后使用 ;
异丙醇:分析纯 ;
盐酸标准滴定溶液 CHCl=1.0 mol/L,按 GB/T 601-2002 配制和标定 ;
二正丁胺-甲苯溶液: 称取 260g (约 347ml)二正丁胺于 1L 容量瓶中,用无水甲苯稀释至刻度。
6.2.2.3 仪器
酸式滴定管:50 ml 或 100 ml ;
小滴瓶:125 ml ;
具塞锥形瓶:500 ml ;
量筒:25 ml、250 ml ;
移液管:50 ml 。
6.2.2.4 分析步骤
首先用无水甲苯洗净具塞锥形瓶,并加入 20.0 ml 无水甲苯,再用移液管准确加入 20.00ml二正丁胺甲苯溶液。然后,称取 1.5g~2.0 g(精确至 0.0002 g)甲苯二异氰酸酯(TDI)样品于具塞锥形瓶中,剧烈震荡,用约 10 ml 甲苯冲洗瓶壁,盖上塞子,静置 15 min。向具塞锥形瓶中加入 150 ml 无水异丙醇,加 8 滴溴甲酚绿指示剂,用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液呈黄色,持续至少 15s 以上即为终点。记下所消耗的盐酸标准滴定溶液的体积。在相同条件下,做空白试验。
6.2.2.5 计算
甲苯二异氰酸酯含量 X (%) 按(1)式计算:

           C×(V0-V) ×0.08708
X = -------------------------×100 (1)
                 m
式中:
X— 甲苯二异氰酸酯百分含量,% ;
V0— 滴定空白溶液时消耗的盐酸滴定标准溶液的体积,ml ;
V— 滴定样品时消耗的盐酸滴定标准溶液的体积,ml ;
C— 盐酸标准滴定溶液的浓度,mol/L ;
m— 式样的质量,g ;
0.08708— 与 1.00 ml 盐酸标准滴定溶液[ CHCl=1.000mol/L ]相当的以克表示的甲苯二异氰酸酯(TDI)质量。
6.2.2.6 允许差
两次平行测定结果之差应不大于 0.4%,取其算术平均值为测定结果。
6.3 异构比的测定
6.3.1 方法提要
本方法基于芳香环上的 C-H 键在 810cm-1和 780cm-1处的变形振动引起的特征吸收,而进行的红外光谱定量测定。
6.3.2 试剂
环己烷: 光谱级,使用前用 5Å 分子筛脱水 ;
2,4-TDI:基准试剂 ;
2,6-TDI:基准试剂 ;
6.3.3 仪器
傅立叶变换红外光谱仪 ;
医用玻璃注射器 1.0 ml ;
容量瓶 25 ml 。
6.3.4 校正
6.3.4.1 标准溶液的制备
按照表 3 列出的质量准确称取 2,4-TDI 和 2,6-TDI 基准试剂置于 25 ml 容量瓶中,用无水环己烷将各个盛有基准试剂的容量瓶稀释至刻度,摇匀。
6.3.4.2 测定标准溶液
表2 TDI 异构比标准溶液
标准号 质量百分比 2,4-TDI /2,6TDI+2,4TDI
2,4-TDI 质量(g) 2,6-TDI 质量(g)
1 78.08 0.766 0.215
2 79.00 0.771 0.205
3 80.02 0.781 0.195
4 80.94 0.790 0.186
5 81.99 0.801 0.176
a) 用无水环己烷装满 0.2 mm 液体红外池,置于光路中,在 4000—400cm-1波数范围内,进行红外扫描;作为背景扫描曲线。
b) 取出液体红外池将液体取出,用标准溶液冲洗后装满,重新置于光路中;在上述波数范围内扫描。
c) 从红外光谱图中读出各标准溶液在 810cm-1和 780cm-1处的波峰吸收值。
6.3.5 制备工作曲线
a) 各标准溶液的吸收比 r , 按式(2)计算:
       A810cm-1
r =----------------(2)
       A780cm-1
式中:
r — 吸收比;
A810cm-1— 810cm-1波数的吸光度;
A780cm-1— 780cm-1波数的吸光度;
b) 以吸收比 r 为纵坐标,以质量百分比 R 为横坐标,绘制出标准工作曲线。
6.3.6 测定步骤
用清洁、干燥的玻璃注射器吸取 0.8 ml 试样,注入一只清洁、干燥的 25ml 容量瓶中,用环己烷稀释至刻度,并充分摇匀。
用环己烷进行空白扫描。
用试样溶液置换液体红外池,并装满;在 4000—400cm-1波数范围读出 810cm-1及 780cm-1处的吸光度,按照 6.3.5a) 计算吸收比(r),并在标准曲线上查出质量百分比(R)。
6.3.7 计算
甲苯二异氰酸酯中 2,4-TDI 的含量 X1(%)按式(3)计算:
X1 = R (3)
甲苯二异氰酸酯中 2,6-TDI 的含量 X2(%)按式(4)计算:
X2 = 100 - X1 (4)
式中:
X1-甲苯二异氰酸酯中 2,4-TDI 的含量,%;
X2-甲苯二异氰酸酯中 2,6-TDI 的含量,%;
R — 2,4-TDI 与 2,4-TDI+2,6-TDI 的质量比值。
6.3.8 允许差
两次平行测定结果之差应不大于 0.2%,取其算术平均值为测定结果。
6.4 酸度的测定
6.4.1 方法提要
异氰酸酯与过量的正丙醇反应生成氨基甲酸丙酯,释放出的酸性组分,溶解在反应混合物中,用氢氧化钾-乙醇标准滴定溶液进行滴定。
6.4.2 试剂
酸化正丙醇:用 0.1mol/L 盐酸和 0.1mol/L 的氢氧化钾-乙醇调至正丙醇 PH 值等于 5 ;
氢氧化钾-乙醇标准滴定溶液:C(KOH) = 0.01mol/L,按 GB/T601 配制 。
6.4.3 仪器
自动电位滴定仪: T50 型
复合玻璃 PH 电极: DG113-SC
6.4.4 测定步骤
于滴定杯中加入 100ml 酸化正丙醇溶液,强烈搅拌,用塑料注射器取 10ml 试样,称重(精确至 0.0002g)后加入滴定杯中,继续搅拌 10min 。将电极和滴定管插入滴定杯中,设定合适的滴定条件,用氢氧化钾-乙醇标准滴定溶液滴定至等当点。
不加样品,在同样条件下做空白实验,测得空白值。
6.4.5 计算
甲苯二异氰酸酯酸度 X(%),按式(5)计算:
      C×(V-V0) ×0.03646
X = -------------------------×100 (5)
                 m
式中:
X— 甲苯二异氰酸酯的酸度(以 HCL 计),% ;
C— 氢氧化钾-甲醇标准滴定溶液的实际浓度,mol/L ;
m— 样品质量,g ;
V— 滴定试样消耗氢氧化钾-乙醇标准滴定溶液体积,ml ;
V0— 滴定空白消耗氢氧化钾-乙醇标准滴定溶液体积,ml ;
0.03646— 与 1.00ml 氢氧化钾-乙醇标准滴定溶液[c(KOH)=1.000mol/L]相当的氯化氢的质量,g。
6.4.6 允许差
两次平行测定结果之差应不大于 0.002%,取其算术平均值为测定结果。
6.5 可水解氯的测定
6.5.1 方法提要
异氰酸酯和甲醇反应生成氨基甲酸酯,释放出的氯离子溶解在水溶液中,用硝酸银标准滴定溶液进行滴定。
6.5.2 试剂和溶液
无水甲醇:分析纯;
硝酸:1+1(V/V)溶液;
硝酸银标准滴定溶液:C(AgNO3)=0.01mol/L,按 GB/T601 配制。
6.5.3 仪器
自动电位滴定仪: DL50 型
复合金属银环电极: DM141-SC
电热恒温水浴锅
6.5.4 测定步骤
将 100ml 无水甲醇加入 300ml 烧杯中,开启电动搅拌器搅拌,用塑料注射器取试样 10ml 称重(精确至 0.0002g)加入烧杯中,待溶液出现混浊后,加入去离子水 125ml,搅拌 5 分钟,放在 100℃水浴中加热 30 分钟。用水冲洗搅拌棒,并从热水浴中取出烧杯,冷却至室温,加 10ml 1+1 的硝酸溶液酸化。将电极和滴定管插入滴定杯中,设定合适的滴定条件,用硝酸银标准滴定溶液滴定至等当点。不加样品,在同样条件下做空白实验,测得空白值。
6.5.5 计算
甲苯二异氰酸酯可水解氯含量 X (%),按式(6)计算:
       C×(V-V0) ×0.03546
X =----------------------------×100 (6)
                m
式中:
X— 可水解氯(CL-)的含量,% ;
C— 硝酸银标准滴定溶液的浓度,mol/L ;
 m— 试样质量 ;
V— 滴定试样消耗硝酸银标准滴定溶液的体积,ml ;
V0— 滴定空白消耗硝酸银标准滴定溶液的体积,ml ;
0.03546— 与 1.00ml 硝酸银标准滴定溶液[C(AgNO3)=1.000mol/L]相当的可水解氯的质量,g 。
6.5.6 允许差
两次平行测定结果之差应不大于 0.001%,取其算术平均值为测定结果。
6.6 色度测定
按 GB/T 3143 进行测定。
6.7 净重按 JJF 1070 执行。
7 检验规则
7.1 产品须经本公司质检部按本标准检验合格,并签发合格证后方可出厂。
7.2 若合同中包括本标准未规定的检验要求,本公司应保证提交验收的产品复合合同要求。
7.3 本公司应向采购单位提交证明批量产品复合本标准或合同中所要求的合格证明。
7.4 当供需双方对产品质量发生异议时,质量一致性检验按本标准 4 的技术要求和 6 的实验方法进行。
7.5 当分析结果仅有一个项目不符合本标准规定时,可重新按 5.3 条规定的方法,采取双倍试样进行该不合格项目的复验;双倍复验结果全部复合本标准规定,则判定该厂品为合格品;双倍复验结果不符合标准规定,则判定该批产品为不合格品。
7.6 分析检验结果及包装质量全部复合本标准规定要求的产品,本公司质检中心审核后办理产品合格证,产品合格证主要内容:
a. 本批产品名称、批号;
b. 本批产品生产时间;
c. 本批产品包装净重量;
d. 包装质量标准;
e. 本批产品检验结果;
f. 公司质检中心主任签章;
g. 质量检验专用章及本批产品的结论章。
8 标志、包装、运输、贮存
8.1 包装桶外应有牢固、清晰的标志,桶标应能防水。桶标内容包括:产品名称、产品商标、批号、净重、生产企业名称、生产日期及符合 GB 190 标志安全说明。
8.2 甲苯二异氰酸酯(TDI)产品用 208L 冷轧板闭口钢桶包装,每桶净重 250kg 土 0.5kg。包装桶质量应符合 GB/T 325.1 的要求,桶内要求无锈、清洁、干燥。包装无划伤、无渗漏。
8.3 本产品需存放在阴凉、干燥、通风处,并保持容器的密闭;存放环境温度在 15℃~40℃为宜,并远离火源。
8.4 产品以桶装运输;装卸中防止猛烈撞击;严禁日晒、雨淋、倒置。铁路和公路运输应符合 GB12463 中的有关规定。