[發(fā)明專利]熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測定塑料中聚氯乙烯含量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410014675.1
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103713069A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 申屠獻忠;劉平年;馮穎;區(qū)穎欣;蘇景成
• 申請（專利權）人: 通標標準技術服務（上海）有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

[技術領域]

本發(fā)明涉及聚氯乙烯含量測定技術領域，具體地說是一種熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測定塑料中聚氯乙烯含量的方法。

[背景技術]

聚氯乙烯是一種應用很廣的高分子材料，廣泛應用于電子電器、輕工、紡織、家居等領域。由于聚氯乙烯在燃燒過程中會產(chǎn)生二噁英等劇毒物質(zhì)，所以它的應用日益受限，歐盟規(guī)定聚氯乙烯不能用于直接和食品接觸的材料，很多大的電子電器廠商開始推行PVC?FREE的措施減少聚氯乙烯在產(chǎn)品中的應用。目前，國內(nèi)外文獻中聚氯乙烯定性的研究較多，如傅里葉紅外光譜法、差示掃描量熱法、X射線熒光法、離子色譜法來確認確認塑料產(chǎn)品中含有聚氯乙烯。然而，對于塑料中聚氯乙烯的定量方法，目前有傅里葉紅外光譜法、熱失重方法等，但這些方法難以對塑料中痕量聚氯乙烯進行準確定量。

熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法(Py-GC-MS)已經(jīng)被證明是鑒定和識別高聚物的有效方法。用熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法，樣品快速升溫到很高的溫度(500–1400℃)，所生成的揮發(fā)性裂解產(chǎn)物在線轉(zhuǎn)移到GC-MS分析的毛細管柱中，通過熱裂解產(chǎn)物的性質(zhì)和強度可以推測高聚物的結構。通過所選擇特定高聚物熱裂解的標記物的含量能夠確定一個特定基質(zhì)中高聚物的含量。例如，Py-GC-MS方法已經(jīng)用于測定固體環(huán)境樣品如污泥和塵埃中PVC含量。然而，目前還沒有關于用Py-GC-MS檢測塑料中痕量PVC的報導。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測定塑料中聚氯乙烯含量的方法，能夠準確定量塑料中聚氯乙烯的含量，該方法前處理簡單，取樣量少，測試快速，特異性好。

為實現(xiàn)上述目的設計一種熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測定塑料中聚氯乙烯含量的方法，包括以下步驟，

1）樣品預處理：稱取樣品，在樣品中加入四氫呋喃，移取樣品溶液放入裂解實驗的樣品舟內(nèi)，并使其在樣品舟內(nèi)成膜；

2）熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)測定：將樣品舟置于熱裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)的進樣器上，設定儀器參數(shù)自動分析，使得樣品溶液經(jīng)熱裂解儀裂解，裂解產(chǎn)物經(jīng)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀分析；

3）定性分析：根據(jù)聚氯乙烯應該含有裂解的特征產(chǎn)物為苯、甲苯、苯乙烯、茚和萘，通過對樣品溶液的裂解產(chǎn)物分析來進行初步定性，以判定樣品中是否含有聚氯乙烯；

4）定量分析：如按步驟3)判定樣品中含有聚氯乙烯，用純的PVC溶于四氫呋喃配制成標準序列，按樣品測試條件測試，取裂解產(chǎn)物苯作為參考化合物，按照外標法進行定量，計算公式如下，式中，C為裂解產(chǎn)物苯的儀器讀出量，W為樣品質(zhì)量，V1為提取樣品的四氫呋喃的體積，V2為分析用樣液的體積,DF為稀釋倍數(shù)，

步驟1）中，稱取1.0g樣品放入具塞玻璃管中，加入25mL四氫呋喃，并在震蕩儀上震蕩90分鐘，樣品溶液過聚四氟乙烯膜，移取50uL樣品溶液到裂解實驗的樣品舟內(nèi)，并使其揮干，在樣品舟內(nèi)成膜。

步驟2）中，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用的工作條件為，氣相色譜柱采用弱極性的HP-5MS柱，規(guī)格為柱長30米，柱內(nèi)徑為0.25毫米，膜厚為0.25微米；氣相色譜進樣口溫度設定為300℃，程序升溫為初溫35℃，保留3分鐘，按每分鐘10℃升溫到200℃，保留3分鐘，再按每分鐘30℃升溫到320℃，保留2分鐘；質(zhì)譜采集采用選擇全掃描和選擇離子掃描方式同時進行，掃描離子m/z51、65、77、78、89、91、92、103、104、115、116、127、128、129。

步驟2）中，熱裂解的工作條件為，裂解管溫度為600℃，裂解儀和氣相色譜接口溫度為280℃，分析模式為單擊，載氣為氦氣，裂解時間為0.2分鐘。

步驟3）中，根據(jù)聚氯乙烯應該含有裂解的特征產(chǎn)物為苯、甲苯、苯乙烯、茚和萘，按照下面所列離子歸屬確認特征產(chǎn)物是否存在，苯：m/z78、77、51，甲苯：m/z91、92、65，苯乙烯：m/z104、103、78，茚：m/z116、115、89，萘：m/z128、127、129，同時，與各個化合物的標準品相比，保留時間允許相差±0.5%，離子強度比允許相差在±30%以內(nèi)。

所述樣品為塑料，所述樣品包括聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯。

所述樣品中低含量聚氯乙烯的檢出限為1000mg/kg。