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胶粘剂中有害成分含量的气相色谱测定法
添加时间:2017.10.08

胶粘剂中主要的有毒有害化学成分是苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯,不合格的胶粘剂产品可以造成皮肤损害、窒息、肺部疾患、胃肠功能失调、神经系统损伤、生殖毒性、心血管疾病、造血系统损害及致癌。我国《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》对溶剂型胶粘剂和水基型胶粘剂中苯、甲苯和二甲苯的限量已经做出了规定。已有胶粘剂中苯含量的测定和胶粘剂中甲苯、二甲苯含量测定的气相色谱法,但该方法需要分别测定苯、甲苯和二甲苯的含量,目前还没有胶粘剂中正己烷和三氯乙烯的测定方法。近年来随着胶粘剂的广泛使用,职业中毒事件数量有所上升。为此,我们建立了胶粘剂中苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯含量的气相色谱测定方法,并用气相色谱-质谱进行了方法验证,表明本方法可以同时对样品中的苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯进行定性定量分析,适用于胶粘剂中苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯的含量分析。


一、材料与方法

1 仪器及条件:HP6890N型气相色谱仪,配有FID检测器;色谱柱:键和聚乙二醇(HPwax),30m×0.32mm×0.5μm;进样口模式:不分流;柱温:30(5min)升温,10℃min,1505min;汽化室温度:200;检测器温度:200;载气:氮气;流速:2.4ml min。

2 试剂:苯、甲苯、二甲苯、正己烷、三氯乙烯均为色谱纯;,N 二甲基甲酰胺(DMF)为分析纯。

3

方法:(1)标准曲线的绘制:采用称重方法,用DMF分别配制苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯标准储备液。在开始测定前,用DMF稀释配制混合标准溶液系列,其中,苯浓度为7.3314.6529.3073.25146.50mg

,甲苯浓度为7.2314.4528.9072.25144.50mg

,二甲苯浓度为7.2114.4228.8472.10144.20mg

,正己烷浓度为6.5913.1826.3665.90131.80mg

,三氯乙烯浓度为14.6429.2858.56146.40292.80mg

L。分别取1μl进样,苯、甲苯、二甲苯、正己烷、三氯乙烯保留时间分别为5.7388.26710.2591.5397.227min,根据保留时间定性,以峰面积对浓度分别绘制标准曲线。(2)样品测定:称取0.40.5g胶粘剂样品,置于10ml试管中,用DMF溶解并定容至刻度,充分摇匀。用10μl注射器取1μl进样,测定峰面积。若试样中成分含量大于标准系列中最大浓度的峰面积,稀释试样后测定。由标准曲线计算样品中苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯的含量。


二、结果与讨论

1溶解试剂的选择:合成型胶粘剂,如氯丁橡胶、丁苯橡胶、酚醛-氯丁橡胶、酚醛-丁腈橡胶等,一般都选用部分有机溶剂作为胶粘剂的溶剂,往往存在有毒有害化合物。在选择溶解样品的溶剂时,常用的溶剂丙酮对样品的溶解性差,不宜作为样品的溶剂;甲醇对于胶粘剂虽然具有很好的溶解性,但是在色谱分离时信号较大,影响有害化合物的测定;根据胶粘剂的特性,选择对样品既有很好的溶解性又不干扰有害化合物测定的DMF作为溶剂。

2色谱条件的选择:根据被测化合物的理化性质,选用大孔径毛细管键和聚乙二醇色谱柱,可以对非极性的苯、正己烷和极性的二甲苯、甲苯、三氯乙烯进行很好的分离,柱温条件采用很低的初始温度和程序升温,可以使待测化合物很好分离,同时使胶粘剂中可能的共存物乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯乙烷、氯苯、二甲亚砜、环己醇、乙腈和硝基苯不干扰测定。

3 方法的测定范围和检出限:应用本方法,苯在7.33146.50mgL、甲苯在7.23144.5mgL、二甲苯在7.21144.20mg L、正己烷在6.59131.80mgL、三氯乙烯在14.64292.80mgL范围内具有很好的线性关系。苯的回归方程为^=1.21+1.01,相关系数r=0.999;甲苯的回归方程为^=1.14+0.12,=0.999;二甲苯的回归方程为^=1.09-0.28,=0.999;正己烷的回归方程为^=0.92+0.82,=0.999;三氯乙烯的回归方程为^=0.25+0.50,=0.999。苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯的检出限分别为0.200.200.200.202.00mgL;苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯的最低检出浓度分别为0.0050.0050.0050.0050.040g kg。

4方法的准确度:分别称取4份每份约300mg胶粘剂,加入到10ml试管中,在其中3个试管内分别加入低、中、高3个剂量的苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯标准溶液,用DMF定容至刻度,然后分别测定样品溶液和加标溶液,根据测定结果计算苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯加标回收率。结果显示,低、中、高3个剂量的苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯的回收率分别为96.38%100.08%98.89%101.66%97.99%100.40%92.37%105.96%99.22%100.56%,均符合检测的要求(1)

5方法精密度试验:1μl样品进样,重复测定6,计算其峰面积相对标准偏差(RSD),结果两种浓度测定的RSD为1.81%3.67%,结果见表2

6部分样品测定结果:用本方法对市售的万能胶、强力胶、氯丁橡胶胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、瞬干胶等各种类型的胶粘剂分别进行气相色谱和气相色谱-质谱检测,在各类胶粘剂中均检测到苯、甲苯、二甲苯、正己烷和三氯乙烯,两种方法检测结果完全相符,说明该方法对胶粘剂中有毒有害化合物的检测准确可行。