[發明專利]樹脂材料中多環芳烴含量的檢測方法

在審

• 申請號: 202110238090.8
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113155881A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 馬秀菊;張大為;倪淑杰;許秋煥;嚴文利;王苗苗
• 申請（專利權）人: 三角輪胎股份有限公司
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

本發明涉及一種樹脂材料中多環芳烴含量的檢測方法，屬于輪胎生產用原料的測試領域。包括如下步驟1)樣品的處理：將烴類樹脂溶于烷烴溶劑中，把烷烴溶液定量的轉移到SPE柱中，用烷烴洗脫，收集已經純化部分。2)用氘代氯仿溶解干燥殘渣溶解后進行核磁共振測試，隨同進行氘代氯仿空白實驗。3)對核磁氫譜進行積分并根據公式計算H_Bay含量。本發明具有準確、快捷的優點，并有較好的重復性和再現性。其意義在于可以對輪胎用原材料中烴類樹脂多環芳烴H_Bay含量進行監控，從而達到從生產源頭上監控輪胎多環芳烴H_Bay含量的目的，防止環保不合格輪胎的產生。

技術領域

本發明涉及輪胎生產用原料的測試領域，詳細地講是一種樹脂材料中多環芳烴含量的檢測方法。

背景技術

眾所周知，多環芳烴是指含兩個或兩個以上苯環的芳烴。具有毒性遺傳、毒性突變性和致癌性，對人體可造成多種危害，如對呼吸系統循環系統神經系統損傷，對肝臟、腎臟造成損害，被認定為影響人類健康的主要有機污染物。三個或多個環組成的非線性多環芳烴分子結構中在分子邊沿有典型的三邊凹區，這個區域的氫原子被叫做灣區氫，¹H NMR波譜儀能夠很靈敏地識別并定量這個區域的氫原子，也就是多環芳烴(油)的特征氫原子。

烴類樹脂是由脂肪烴和芳香烴混合制成，主要用于輪胎工業中，能夠縮短混煉時間、減低混煉能耗，在烴類樹脂中會有殘留的多環芳烴。

歐盟于2005年通過了2005/69/EC指令，并納入附錄XVII，規定輪胎中多環芳烴產生的灣區氫(H_Bay)含量應不大于0.35％，通過核磁共振波譜儀(NMR)進行測試。ISO21461Rubber─Determination of the aromaticity of oil in vulcanized rubbercompounds中給出了硫化橡膠中H_Bay含量的測試方法，2013年中國出臺了相關測試標準GB/T29614《硫化橡膠中多環芳烴含量的測定》，2020年出臺了限制標準《輪胎中限用物質的限量要求》，限量要求與歐盟法規一致。因此國內輪胎企業建立測試能力和原材料控制手段迫在眉睫。

ISO 21461及GB/T 29614都是針對硫化橡膠中多環芳香烴含量的測試方法，只能對成品輪胎或半成品膠料進行監控，通過對產品的監控防止了不合格品的流出，但一旦有不合格品產生會給公司帶來一定的損失。若能從源頭對輪胎生產用材料進行監控，明確關鍵原材料對輪胎中H_Bay含量的影響，既可以從源頭上避免不合格產品的產生，也能降低因風險材料使用造成的損失。目前行業內對輪胎用材料中H_Bay含量的測試影響研究較少，缺乏基礎性研究，而目前尚無專門針對橡膠產品原材料中多環芳烴H_Bay含量的方法，因此開展材料中H_Bay含量的檢測是十分有必要的。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種樹脂材料中多環芳烴含量的檢測方法，可快速、簡便、低成本、干擾小地對樹脂中多環芳烴進行提取和檢測。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種樹脂材料中多環芳烴含量的檢測方法，其特征是，包括下述步驟：

(1)樣品的處理：將烴類樹脂溶于烷烴溶劑中，把烷烴溶液定量的轉移到SPE柱中，用燒杯收集洗脫液，另取0.5mL烷烴洗小燒杯以保證所有樹脂轉移到SPE柱中；當所有烷烴溶液被吸收到SPE柱中后，開始用烷烴洗脫非極性組分，在洗脫過程中保持平穩流速，流速不超過5mL/min；當所有烷烴通過SPE柱后，停止收集已經純化部分，使用氮氣吹干提取液，稱量干燥殘渣，稱量精確到0.1mg，計算回收百分數；

(2)測試：用約1mL氘代氯仿溶解前述步驟中的干燥殘渣，溶解后移入核磁管中進行核磁共振測試，隨同進行氘代氯仿空白實驗；

測試時的核磁共振儀參數如下：

探頭：1H