CN111537661B - 一种使用gc/ms用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，包括如下步骤：a)称取适量聚酰胺类材料试样，通过酸溶液使试样完全分解成二元胺盐酸盐和二元酸或对苯二甲酸单体，过滤并定容，形成第一试样溶液；b)移取适量步骤a)中的第一试样溶液于恒温干燥箱中，低温蒸发去除多余的酸和水份，形成待溶试样；c)用合适的溶剂将步骤b)中的待溶试样重新溶解，形成第二试样溶液，待测；d)通过GC/MS采用30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱对第二试样溶液进行定性定量测定。本方法操作简单、重复性好，成本低，完全适用于对聚酰胺类材料的鉴定和定量测定。

Description

一种使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法
技术领域
本发明涉及聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，特别涉及一种使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法。
背景技术
聚酰胺类材料作为一类性能优异的工程塑料，被广泛地应用在各个领域的众多产品中。自1939年美国杜邦公司实现工业化生产以来，聚酰胺材料凭其良好的综合性能受到国内外各大知名厂商深入的研究开发，市场也得到了广泛和快速的增长，其包涵的品种繁多如:PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近几年来开发的半芳香族聚酰胺PA6T、PA9T、PA10T等等，而目前对聚酰胺类材料的分析测定手段并不多，且尚有不足，如FTIR红外法只能定性无法精确定量，且对于同结构不同碳链长度的聚酰胺材料难以定性，对于复杂的复合改性聚酰胺材料却无能为力，又如PY-GC/MS虽然能够定性定量，但仪器价格昂贵、操作条件复杂。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，使用现有的GC/MS(即气质联用仪器，又称气相色谱/质谱仪器、气相色谱-质谱仪器、气质联用仪或气相色谱-质谱联用仪器)，丰富聚酰胺类材料的鉴定分析，既操作简便、结果准确，又降低设备成本。
本发明采用的技术方案为：使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，包括如下步骤：
a)称取约0.2g的聚酰胺类材料试样，通过盐酸等酸类在微波高温反应条件下，使试样完全分解成二元胺盐酸盐和二元酸或对苯二甲酸单体，过滤并定容，形成第一试样溶液；此处盐酸等酸类优选地使用盐酸。
b)移取约0.5ml试样溶液于恒温干燥箱中，低温蒸发去除多余的盐酸(酸)和水份，形成待溶试样；此处低温蒸发条件优选地使用蒸发温度为80℃。
c)用乙醇等合适溶剂作为溶剂将待溶试样重新溶解形成第二试样溶液待测，此处乙醇等合适溶剂优选地使用乙醇。
d)GC/MS采用30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱对第二试样溶液进行定性定量测定，此处30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱以及分析条件优选地使用RESTEK RtX-5MS，进样品温度：280℃；色谱柱温度程序：初温50℃，保持1min,然后以30℃/min升至300℃，保持6min；载气：氦气；柱流量：1.39ml/min；线速度：60.5cm/sec；进样方式：不分流；进样量：1ul；EI离子源温度：260℃；采集方式：定性选用SCAN模式，定量选用SIM模式，定量和定性离子如下表2，聚酰胺类材测定单体的GC/MS定量及定性离子。
表1，各种聚酰胺类材分解后GC/MS测定的目标单体：
Figure BDA0002437072610000021
表2，列出上述部分聚酰胺类材测定单体的GC/MS定量及定性离子：
Figure BDA0002437072610000022
Figure BDA0002437072610000031
本发明具有以下优点：本使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，操作简单、重复性好，成本低，完全适用于对聚酰胺类材料的鉴定和定量测定。
下面结合附图说明与具体实施方式，对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为PA6色谱图以及质谱定性结构示意图；
图2为PA66色谱图以及质谱定性结构示意图；
图3为PA6T色谱图以及质谱定性结构示意图；
图4为PA9T色谱图以及质谱定性结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例所提供的使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，包括如下步骤：
a)称取0.1～1g聚酰胺类材料试样，通过盐酸等酸溶液在微波高温反应条件下使试样完全分解成二元胺盐酸盐和二元酸或对苯二甲酸单体，过滤并定容，形成第一试样溶液；
b)移取0.1～1ml步骤a)中的第一试样溶液于恒温干燥箱中，80℃低温蒸发去除多余的盐酸(酸)和水份，形成待溶试样；
c)用乙醇等合适的溶剂将步骤b)中的待溶试样重新溶解，形成第二试样溶液，待测；
d)通过GC/MS采用30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱对第二试样溶液进行定性定量测定，建立校准曲线。其中，30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱以及分析条件，使用RESTEKRtX-5MS，进样品温度：280℃；色谱柱温度程序：初温50℃，保持1min，然后以30℃/min升至300℃，保持6min；载气：氦气；柱流量：1.39ml/min；线速度：60.5cm/sec；进样方式：不分流；进样量：1ul；EI离子源温度：260℃；采集方式：定性选用SCAN模式，定量选用SIM模式。
实施例二
聚酰胺类试样
聚己二酰己二胺PA66：中粘树脂，平顶山神马；
聚己内酰胺PA6：中粘树脂，中石化巴陵石化；
聚对苯二甲酰己二胺PA6T：日本三井化学CH230N；
聚对苯二甲酰壬二胺PA9T：日本可乐丽1402A.GN2200。
仪器与试剂
精密天秤：XS 125A，普利赛斯；
恒温干燥箱：GHG-9030A，苏州格瑞达；
微波消解仪：ETHOS A，意大利麦尔期通；
GC/MS：QP2010 Ultra，日本岛津公司；
超声波：LY-100W，东莞市良源超声波设备有限公司。
盐酸36％^38％：AR分析纯；
乙醇：色谱纯；
去离子水：实验室一级水；
其他器皿：化学实验室常用器皿。
实验步骤：
a)称取约0.2g的聚酰胺类材料试样，通过盐酸在微波高温反应条件下，使试样完全分解成二元胺盐酸盐和二元酸或对苯二甲酸单体。
b)过虑并定容，再移取约0.5ml试样溶液于恒温干燥箱中，80℃低温蒸发去除多余的盐酸和水份。
c)用乙醇作为溶剂将试样重新溶解待测。
d)GC/MS采用30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱对试样溶液进行定性定量测定，此处30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱以及分析条件优选地使用RESTEK RtX-5MS，进样品温度：280℃；色谱柱温度程序：初温50℃，保持1min，然后以30℃/min升至300℃，保持6min；载气：氦气；柱流量：1.39ml/min；线速度：60.5cm/sec；进样方式：不分流；进样量：1ul；EI离子源温度：260℃；采集方式：SCAN定性模式。
各聚酰胺材料试样单体的色谱图和质谱定性结构。PA6色谱图以及质谱定性结构如附图1；PA66色谱图以及质谱定性结构如附图2；PA6T色谱图以及质谱定性结构如附图3；PA9T色谱图以及质谱定性结构如附图4。
实施例三
聚酰胺类试样
聚对苯二甲酰己二胺PA6T：日本三井化学CH230N；
聚对苯二甲酰壬二胺PA9T：日本可乐丽1402A.GN2200。
仪器与试剂
精密天秤：XS 125A，普利赛斯；
恒温干燥箱：GHG-9030A，苏州格瑞达；
微波消解仪：ETHOS A，意大利麦尔期通；
GC/MS：QP2010 Ultra，日本岛津公司；
超声波：LY-100W，东莞市良源超声波设备有限公司。
盐酸36％^38％：AR分析纯；
乙醇：色谱纯；
已二胺标准品；
已二酸标准品；
壬二胺标准品；
对苯二甲酸标准品；
去离子水：实验室一级水；
其他器皿：化学实验室常用器皿。
实验步骤：
a)称取约0.2g的聚酰胺类材料试样，通过盐酸在微波高温反应条件下，使试样完全分解成二元胺盐酸盐和二元酸或对苯二甲酸单体。
b)过虑并定容，再移取约0.5ml试样溶液于恒温干燥箱中，80℃低温蒸发去除多余的盐酸和水份。
c)用乙醇作为溶剂将试样重新溶解待测。
d)GC/MS采用30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱对试样溶液进行定性定量测定，此处30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱以及分析条件优选地使用RESTEK RtX-5MS，进样品温度：280℃；色谱柱温度程序：初温50℃，保持1min，然后以30℃/min升至300℃，保持6min；载气：氦气；柱流量：1.39ml/min；线速度：60.5cm/sec；进样方式：不分流；进样量：1ul；EI离子源温度：260℃；采集方式：SIM定量模式。
用各种标准品配制成不同梯度浓度的标液，制作校准曲线并对试样溶液做重复性测定。
试样重复性测试结果如下表：
Figure BDA0002437072610000061
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）称取适量聚酰胺类材料试样，通过酸溶液使试样完全分解成二元胺盐酸盐和二元酸或对苯二甲酸单体，过滤并定容，形成第一试样溶液；步骤a）中，酸溶液为盐酸；步骤a）中，通过酸溶液在微波高温反应条件下使试样完全分解成二元胺盐酸盐和二元酸或对苯二甲酸单体；
b）移取适量步骤a）中的第一试样溶液于恒温干燥箱中，低温蒸发去除多余的酸和水分，形成待溶试样；
c）用合适的溶剂将步骤b）中的待溶试样重新溶解，形成第二试样溶液，待测；步骤c）中，合适的溶剂为乙醇；
d）通过GC/MS采用30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱对第二试样溶液进行定性定量测定；步骤d）中，30m*0.25mm*0.25um弱极性色谱柱以及分析条件，使用RESTEK RtX-5MS，进样品温度：280℃；色谱柱温度程序：初温50℃，保持1min，然后以30℃/min升至300℃，保持6min；载气：氦气；柱流量：1.39ml/min；线速度：60.5cm/sec；进样方式：不分流；进样量：1ul；EI离子源温度：260℃；采集方式：定性选用SCAN模式，定量选用SIM模式。
2.根据权利要求1所述的使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，其特征在于，步骤a）中，适量聚酰胺类材料试样为0.1~1g。
3.根据权利要求1所述的使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，其特征在于，步骤b）中，适量第一试样溶液为0.1~1ml。
4.根据权利要求1所述的使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，其特征在于，步骤b）中，低温蒸发温度为80℃。
5.根据权利要求1所述的使用GC/MS用于聚酰胺类材料的鉴定和定量测定方法，其特征在于，步骤d）中，还包括建立校准曲线。
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