[发明专利]ABS塑料玩具中双酚A在人体模拟液中迁移规律的研究方法

说明书

技术领域

本发明涉及ABS塑料玩具中双酚A迁移规律的研究领域，特别涉及ABS塑料玩具中双酚A在人体模拟液中迁移规律的研究方法。

背景技术

双酚A作为良好的塑料添加剂，广泛用于塑料玩具、奶瓶、水瓶以及其他数百种日用品的制造过程中。双酚A属于“环境激素”，近年来，美国、加拿大、欧盟等发达国家和地区陆续认定双酚A为有毒化学物质，并对儿童用品、食品包装、饮料容器等纷纷制订了双酚A限量标准，甚至对某些儿童用品完全禁用双酚A。2016年11月14日，欧盟玩具安全委员会的会议上，成员国表决通过了欧盟委员会提议的玩具安全指令中双酚A限量的调整提案，主要是针对三岁以下的儿童玩具中的双酚A，将限量从原来的0.1mg/L调整至0.01mg/L。此次欧盟再次提出大幅降低玩具中双酚A迁移量，是对“史上最严”玩具指令的再升级，将对我国玩具出口造成重大影响。塑料玩具中双酚A的迁移量受材料的表面积大小、体液种类、体液体积、迁移时间等因素的影响。双酚A有可蓄积性，随着儿童接触含有双酚A塑料玩具时间越长，儿童体内所蓄积的双酚A越多，但是塑料玩具中双酚A的迁移量是会随着接触时间的增加而达到平衡，此时的迁移量就是该款塑料玩具的双酚A的总迁移量。

但现有技术中，检测塑料玩具中双酚A的迁移量时，往往是需要通过无限次的实验，耗费几十至几百小时不等的时间才能检测出来，耗时费力，使玩具进出口的检测能力低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种检测效率高、省时省力且准确率高的ABS塑料玩具中双酚A在人体模拟液中迁移规律的研究方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种ABS塑料玩具中双酚A在人体模拟液中迁移规律的研究方法，包括以下步骤：

(1)配制人体模拟液：包括配制模拟汗液和模拟唾液；

(2)配制双酚A标准储备液，并将双酚A标准储备液用甲醇逐级稀释成不同浓度的储备液，分别加入到混合模拟唾液和汗液中，按照固相萃取条件将提取液净化后用甲醇定容，采用液相色谱-串联质谱方测定双酚A的回收率，并建立标准回收工作曲线；

(3)准备ABS塑料中双酚A标准样品，将标准样品放入带盖样品瓶中，并加入所述模拟汗液或模拟唾液，于37±2℃水浴下振荡，迁移时间10min～140h，按照固相萃取条件将提取液净化后用甲醇定容，采用液相色谱-串联质谱检测方法测定双酚A的迁移量；

(4)结合Fick第二定律、扩散系数方程以及分配系数方程，通过设定不同的实验模拟条件，基于步骤(3)测得的迁移量，获得ABS塑料中双酚A在人体模拟液中的迁移规律模型：扩散系数D和分配系数K_P/F；

(5)通过步骤(4)获得的扩散系数D和分配系数K_P/F，在已知双酚A的总含量情况下，即能预测出相平衡时双酚A的迁移规律：最大迁移量和相平衡时间。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，所述步骤(4)的具体分析方法为：

(41)用Fick第二定律的偏微分方程描述迁移物的迁移过程，即方程(1)：

式中：C是迁移物在时间t和位置x的迁移量；D是迁移物在聚合物中的扩散系数，单位为cm²/s；

(42)用方程(1)的解以及扩散系数方程(2)来描述聚合物中迁移物的迁移：

式中：M_F,t为t时刻迁移物进入模拟液的迁移量，单位为mg；M_F,L为整个迁移过程中迁移物进入模拟液的迁移量，单位为mg；L_p为聚合物的厚度，单位为cm；

对于短时间迁移，ierfc[nL_P/(Dt)^0.5]→0，即模拟液初始时刻不含迁移物，M_F,L＝M_P,0，M_P,0为聚合物中迁移物的初始含量，所以方程(2)简化为以下方程(3)，算出扩散系数D：

(43)由分配系数方程(4)获得迁移物在聚合物和模拟液两相间的分配系数K_P/F：

式中：M_F,∞为达到迁移平衡时模拟液中的迁移量；Vp为接触模拟液的聚合物材料的体积，单位为cm³；V_F为模拟液的体积，单位为cm³。