난연제는 가구, 섬유, 전자제품, 절연제품의 인화성 기준을 충족시키기 위하여 산업용 및 생활용 제품에 첨가되는 경우가 많습니다. PBDE(Polybrominated diphenyl esthers), 특히 PBDE(Penta-BDE, Occta-BDE)는 1970년대에 도입되어 빠르게 성장하여 2004년 8월부터 EU에서 공식적으로 금지되고 건강에 대한 다양한 위험으로 인해 스톡홀름 협약에서 오염물질로 분리되기 전까지는 난연제 시장에서 가장 큰 제품이었습니다. PBDE의 대안으로 TDCPP(tris(1,3-dichloro-2-propyl) phosphate)가 등장하여 가구와 자동차 부문에서 폴리우레탄폼에 사용되는 대표적인 난연제로 자리잡았습니다.
유럽연합(EU)은 TDCPP가 안전하다고 생각했지만, 동물연구는 TDCPP가 신경독성, 내분비 교란제, 생식 독성제임을 시사했습니다.
TDI와 Polyol의 피크를 제외하고 Figure1에서 별도의 피크는 관찰되지 않았습니다. 추출된 이온 기법은 Figure2와 같이 350˚C에서 EGA 피크 위치가 파악된 TDCPP를 격리하기 위해 이온 m/z=381을 추적하여 EGA 데이터를 필터링하는데 추가로 사용되었습니다. 이 데이터는 TDI보다 추출 온도가 낮은 TDCPP의 가능성을 나타냈습니다.
EGA결과를 가이드로 사용하여 샘플은 각각 250˚C, 360˚C 및 460˚C 에서 다단계열분해로 테스트 되었습니다. 결과값에 대한 크로마토그램은 Figure3에 나와있습니다. 250˚C에서 TDCPP가 확인되었습니다. 360˚C에서는 폴리우레탄 분해산물 중 하나인 TDI 뿐만 아니라 TDCPP가 더 많이 관찰되었습니다. 460˚C에서는 Polyol Ether oligomer가 존재하였습니다.
다단계 열분해 데이터를 기반으로 TDCPP에 대한 추출의 효과를 극대화하고 폼 분해의 간섭을 최소화하기 위해 TDCPP에 대한 최적의 추출 온도는 250°C에서 360°C 사이여야 합니다. 중간 지점에서 5분 동안 300°C의 설정값을 선택했습니다. 추출효과를 확인하기 위해 선택된 설정 지점에서 폼 샘플을 테스트 한 다음 동일한 설정 지점에서 다시 테스트하여 효과적인 추출을 검증했습니다. 데이터는 Figure4에 나와있습니다. 데이터에서 첫번째 단계에서 TDCPP의 99% 이상이 추출되었고, 두 번째 단계에서 TDCPP의 0.11% 만이 남았습니다. 폼 내 TDCPP농도를 정량화하기 위해 검정곡선을 작성하였습니다. TDCPP 4mg을 표준으로 메탄올 1 mL에 녹여 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 µL를 각각 5개의 DISC 튜브에 적재하여 각각 0.4, 0.8, 1.2, 1.6, 2.0 µg의 절대질량을 나타냈습니다. 그런 다음 각 샘플을 설정 지점에서 열추출 하였습니다. 5포인트 교정은 0.99보다 큰 선형 regression으로 Figure5 에 나와있습니다. 검체 데이터를 검량선에 연결한 결과 검체에는 1.50%의 중량 백분율에 해당하는 1.50µg의 TDCPP가 포함되어 있는것으로 계산되었습니다.
EGA와 다단계열분해 분석은 폴리머 식별에 있어 아주 강력한 두가지 도구 입니다. EGA는 선별 속도를 강조하는 반면, 다단계 열분해는 보다 심층적인 정보를 제공할 수 있습니다. 이 어플리케이션 노트는 이러한 두가지 방법을 결합한 방식으로 Pyroprobe를 사용하여 널리 사용되는 난연 물질 중 하나인 TDCPP의 농도를 테스트하기 위한 정량적 열 추출 방법을 구축했습니다.
실험법 등 어플리케이션에 대한 자세한 사항은 아래 파일은 참고 부탁드립니다 ^^
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