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偶氮二甲酰胺又名發泡劑AC。白色或淡黃色粉末。分子量116.08。熔 點>180℃ (分解)。相對密度1.66。溶于堿,不溶于酸、醇、汽油、苯、吡啶和水。120℃易分解,放出大量氮氣,在密閉容器中易造成爆炸事故。在室溫下貯存甚穩定。具有自熄性。無毒,但大量貯存時要防止分解產生的一氧化碳聚集而引起的中毒。是通用型發氣量大的發泡劑。廣泛應用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、ABS、尼龍-6和氯丁橡膠等多種合成材料。由水合肼、尿素與硫酸縮合成聯二脲,再經氧化而得。主要用作聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS樹脂、尼龍-11等 塑料,天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、硅橡膠等橡膠的發泡劑。其泡沫塑料和泡沫橡膠制品不變色、不污染,也無臭味。尿素、縮二脲、聯二脲、乙醇胺、氧化鋅、鹽基性鉛和鎘及鋅鹽、有機酸及鹽類對本品有活化作用,可大大降低分解溫度,應予適當調配。國外生產廠有美國的Aceto、Uniroyal、Fairmount、Noury、Harwick,聯邦德國的 Bayer、Rhein-Chemie,意大利的Bozzetto,英國的Fisons,日本的三協化成、東洋ヒドラジ ン等。中國的生產廠有上海向陽化工廠、天津 有機化工一廠、衢州電化廠、四川宜賓天原化工廠、福州第一化工廠、黑龍江牡丹江化 工廠、廣州助劑廠、重慶市朝陽化工廠、本溪市草河口化工廠、南昌市化工原料廠、鎮 江市立新化工廠、蘇州塑料助劑廠等。
一種偶氮二甲酰胺的制備工藝,包括如下步驟:
1)尿素法合成水合肼粗品
將次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液和尿素溶液混合,在硫酸鎂的催化作用下,110-114℃下反應,得水合肼的粗品,其中,尿素與次氯酸鈉的質量比為1:1.189,次氯酸鈉與氫氧化鈉的質量比為1:1.162;
2)冷凍分離法精制水合肼
將步驟1)所得到的水合肼的粗品冷凍降溫至-5℃,水合肼的粗品的雜質碳酸鈉以十水碳酸鈉結晶的固體形式析出,分離除碳酸鈉,得粗制的水合肼;
3)堿法縮合制聯二脲
將步驟2)中所得到的精制的水合肼溶液與尿素胺1:3.9的重量比混合,調節pH在7-10,控制反應溫度在100℃以上,縮合反應后得聯二脲及其副產物,經過濾分離、洗滌,得聯二脲;
4)過氧化氫氧化法得偶氮二甲酰胺
向步驟3)得到的聯二脲中加入過氧化氫溶液,聯二脲與過氧化氫的重量比為1:1.15,在催化劑溴化鈉和助催化劑五氧化二釩的作用下,44-50℃下反應2-2.5小時,生成偶氮二甲酰胺。
檢測方法[3]
偶氮二甲酰胺作為一種良好的發泡劑被加入到皮革的加工工藝中去,國外有媒體 報道,氣管較敏感的民眾,接觸過量含偶氮甲酰胺的物品,可能會出現氣喘、過敏等反應。由 于當前的工藝和技術,還很難掌控到順利保證皮革產品中的含量不超過限制,自從偶氮二 甲酰胺被列入歐盟REACH 附件的高度關注物質名單SVHC中后,近兩年來出口到國外的皮革 及其制品都要求必須對偶氮二甲酰胺項目進行檢測。但目前監管難度的關鍵問題,在于沒有檢測方法,國內研究皮革中ADC殘留測定相 關的研究非常少,主要由于偶氮二甲酰胺本身的性質導致,一是由于其在高溫下迅速分解 的化學性質,使得常規的定量儀器氣相色譜(GC)和氣相色譜聯用儀(GC-MS,GC-MS-MS)無法 使用,二是其本身的難溶解性使得常規定量儀器液質聯用儀(LC-MS,LC-MS-MS)又被排除, 同時也使得液相色譜的流動相選擇的余地大大減少,三是本化合物的強極性使得在反相柱 上幾乎無保留,給檢測帶來很大難度。
CN201710227505.5提供了一種高效液相色譜法測定皮革中偶氮二甲酰胺含量的方法,它不但能夠很好地控制皮革中偶氮二甲酰胺的含量檢測,保證消費者的健康安全,而且前處理簡單、能用來準確檢測皮革中偶氮二甲酰胺含量。它包括以下步驟:
步驟一,制備三種樣品
A,制備空白溶液:取不含偶氮二甲酰的皮革,精密稱定,加二甲基亞砜40mL,置50mL容 量瓶,超聲提取30min,放置冷卻后加二甲基亞砜定容,用0.45µm濾膜過濾,即為空白樣品;
B、制備偶氮二甲酰胺標準溶液:取偶氮二甲酰胺標準品,精密稱定,配制2g/L的偶氮二 甲酰胺標準儲備溶液,用0.45µm濾膜過濾,稀釋,即為標準溶液;
C、制備供試樣品溶液1:準確稱取1.0g試樣,加二甲基亞砜40mL,置50mL容量瓶,超聲提 取30min,放置冷卻后加二甲基亞砜定容,用0.45µm濾膜過濾,即為供試樣品溶液;
步驟二,將步驟1制備的三種溶液在高效液相色譜條件下進行高效液相色譜測定:
A、精密吸取步驟一中的空白溶液10µl,按照高效液相色譜條件進行測定,建立偶氮二 甲酰胺標準空白溶液譜圖;根據標準空白溶液譜圖可知,偶氮二甲酰胺標準空白溶液的二 甲基亞砜出峰時間為9.135min;
B、精密吸取步驟一中的偶氮二甲酰胺標準溶液10µl,按照高效液相色譜條件進行測 定,得到偶氮二甲酰胺標準溶液譜圖;根據偶氮二甲酰胺標準溶液譜圖可知,偶氮二甲酰胺 標準溶液的出峰時間為8.593min;將步驟一中的標準儲備液,用二甲基亞砜稀釋成濃度為 1、10、50、100和1000mg/L,按照高效液相色譜條件進行測定,以溶液含量為橫坐標,以峰面 積縱坐標,繪制標準曲線;偶氮二甲酰胺在1~1000µg/mL范圍內線性關系良好,線性回歸方 程為Y=2.5351X-26.639,線性相關系數(R2)為0.9995;
C、按照高效液相色譜條件對步驟一的供試樣品進行測定,得到供試樣品的色譜圖;根 據供試樣品的色譜圖,皮革中的供試樣品在8.593min有小峰出現,經線性回歸方程Y= 2.5351X-26.639計算皮革中的供試品中有微量的偶氮二甲酰胺檢出。
所述的色譜條件為:
色譜柱:親水柱HILIC的尺寸為250mm×4.6mm, 5µm;
柱溫:25-35℃;
流動相:乙腈的體積:水的體積=60-70:40-30V/V;
流速0.5-1.2mL/min;
洗脫時間:12-15min;
檢測波長:240-250nm。
所述柱溫為30℃。所述的流動相為乙腈的體積:水的體積=70:30V/V。所述的流速 為1mL/min,洗脫12分鐘。所述的檢測波長為245nm。
本發明具有以下有益效果:本發明的高效液相色譜法測定皮革中偶氮二甲酰胺含 量的方法前處理簡單,基質干擾小且準確度高,在常溫條件下實現皮革中偶氮二甲酰胺精準定量控制,具有良好的經濟效益和社會效益。
[1] 精細化工辭典
[2] CN201310720602.X 一種偶氮二甲酰胺的制備工藝
[3] CN201710227505.5 一種高效液相色譜法測定皮革中偶氮二甲酰胺含量的方法