CN111551647B - 一种pc塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分析检测的技术领域，特别涉及一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法，其包括以下步骤：S1、标样配制；S2、样品处理；S3、分析检测，采用气相色谱‑质谱联用仪检测S1中不同质量浓度的抗氧剂1076标准溶液、抗氧剂1076分解产物标准溶液、S2中的待测液，其中气相色谱条件：载气为氮气，流速为25mL/min；空气流速为400 mL/min；氢气流速为30 mL/min;柱流量为2.5mL/min；进样口温度300℃；进样量为50μL；分流比为50：1；程序升温，初始温度为50℃，以20℃/min升温至300℃，保持5min；传输线温度320℃；质谱条件：EI离子源；电离能量70eV；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；溶剂延迟6.0min；选择离子检测模式。本发明具有操作简单、检测结果准确可靠的优点。

Description

一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法
技术领域
本发明涉及分析检测的技术领域，特别涉及一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)因良好的力学性能、耐高低温、透光性好和较好的阻燃性和电绝缘性被广泛应用于汽车部件、电子电器、建筑材料等各个方面。
但由于PC结构中的碳酸酯键对水和热比较敏感，在加工、储存和使用时容易发生降解，从而产生黄变和力学性能的消失。抗氧剂的加入可以有效防止上述现象的产生，延长PC制品的使用寿命。
抗氧剂1076是PC制品中常用的主抗氧剂和辅助抗氧剂，然而抗氧剂加入的量至关重要，过少，则起不到抗黄变的效果；过多，则可能导致最终产品的物理性能降低，因此找到有效、快速且准确测定PC粒子中抗氧剂的含量的方法十分必要，可以帮助企业监控产品质量，监控产品生产的稳定性，确保产品后续的正常使用。
目前针对抗氧剂的检测方法包括红外光谱法、气相色谱法、气质联用法、液相色谱法、液质联用法和实时直接分析-串联质谱法。已有研究检测的基质主要集中在食品包装、药物包装和油品等领域，采用气相色谱-质谱法测定塑料制品相关的报道大部分集中于测定迁移量。
例如，朱碧君等报道的文献《HPLC法测定聚丙烯输液瓶中抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂330的含量》(药物分析杂志，第32卷，第3期，2012年3月)中采用HPLC法测定，需要用到甲醇、乙腈等剧毒物，污染大。
又例如，李支薇等报道的文献-《气相色谱–质谱法测定塑胶制品中3种抗氧剂的含量》(化学分析计量，第27卷，第3期，2018年5月)中所报道的采用的是超声提取法，但是塑胶内部的抗氧剂很难萃取完全，导致检测精度低。
另外，由于抗氧剂1076在高温下不稳定，使用气相色谱检测时，抗氧剂1076会有部分分解而导致对抗氧剂1076检测的精度不高，因此有必要提出一种新的对PC中抗氧剂的检测方法，以填补现有技术的空白。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法，其具有操作简单、检测结果准确可靠的优点。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法，包括以下步骤：
S1、标样配制
分别精确称取25.0mg的抗氧剂1076与抗氧剂1076分解产物，分别用溶剂溶解配置成1000mg/L的标准溶液，进一步用沉淀剂分别逐级稀释成质量浓度为0.5、1、2、5、10、15、20、50、100mg/L的抗氧剂1076标准溶液以及0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、5.0、10mg/L抗氧剂1076分解产物标准溶液；
S2、样品处理
称取1.0g PC样品加入50mL溶剂，搅拌至完全溶解，制得待测液；
S3、分析检测
采用气相色谱-质谱联用仪检测S1中不同质量浓度的抗氧剂1076标准溶液、抗氧剂1076分解产物标准溶液、S2中的待测液，其中
气相色谱条件：载气为氮气，流速为25mL/min；空气流速为400mL/min；氢气流速为30mL/min；色谱柱选用HP-5MS色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)，柱流量为2.5mL/min；进样口温度300℃；进样量为50μL；分流比为50：1；程序升温，初始温度为50℃，以20℃/min升温至300℃，保持5min；传输线温度320℃；
质谱条件：EI离子源；电离能量70eV；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；溶剂延迟6.0min；选择离子检测模式。
通过采用上述技术方案，本发明采用气相色谱-质谱联用对PC塑料中的抗氧剂1076进行检测，一方面，无需使用大量的有机溶剂，如甲醇、乙腈等，污染小；另一方面，通过溶剂将PC样品完全溶解，进一步通过气相色谱仪将其气化后可分离出各组分的物质，从而提升检测精度；另外，气质联用分析速度快操作简单，且PC中各组分气化后即进入质谱仪内，即可定性定量检测抗氧剂1076以及抗氧剂1076分解产物。
本发明增设了对抗氧剂1076分解产物的测定，因此可减少抗氧剂1076气化时部分分解所带来的影响，从而提高检测结果的精准性和可靠性。
进一步地，S2中的所述溶剂为二氯甲烷。
通过采用上述技术方案，二氯甲烷具有溶解能力强以及低毒性的优点，因此在有效溶解PC塑料的同时，可提升检测过程中的安全性。
进一步地，S2中搅拌后再超声10min。
通过采用上述技术方案，超声可加快PC的溶解速度，同时可提升溶解的可靠性。
进一步地，S2中的溶解温度为常温。
通过采用上述技术方案，无需调节溶解温度，简化操作步骤。
进一步地，S2中PC样品溶解后加入沉淀剂150mL，再超声30min，静置10min后取上清液用0.22μm微孔滤膜过滤，制得待测液。
通过采用上述技术方案，沉淀剂可使PC中聚合物基质沉淀，减少检测中的杂质干扰，同时可增加对抗氧化剂1076的提取率，从而提升检测精度。
进一步地，所述沉淀剂为乙酸乙酯。
通过采用上述技术方案，乙酸乙酯毒性低，污染小，因此在有效溶解沉淀PC中聚合物基质的同时，可提升检测过程中的安全性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明采用气相色谱-质谱联用对PC塑料中的抗氧剂1076进行检测，一方面，无需使用大量的有机溶剂，如甲醇、乙腈等，污染小；另一方面，通过溶剂将PC样品完全溶解，进一步通过气相色谱仪将其气化后可分离出各组分的物质，从而提升检测精度；另外，气质联用分析速度快操作简单，且PC中各组分气化后即进入质谱仪内，可有效避免抗氧剂在高温下不稳定而无法检测的问题。
附图说明
图1为PC样品在GCMS中的气相谱图；
图2为抗氧剂1076分解产物的质谱图；
图3为抗氧剂1076的质谱图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
仪器与试剂
气相色谱-质谱联用仪 Agilent 7890B-5977A
超声波清洗器 宁波新芝生物SB5200DT
抗氧化剂1076 阿拉丁，纯度＞98％
抗氧化剂1076分解产物 阿拉丁，纯度＞98％
二氯甲烷 阿拉丁，色谱纯
乙酸乙酯 Fisher，色谱纯
PC样品 日本帝人
实施例
实施例1
一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法，包括以下步骤：
S1、标样配制
分别精确称取25.0mg的抗氧剂1076与抗氧剂1076分解产物，分别用二氯甲烷溶解配置成1000mg/L的标准溶液，进一步用乙酸乙酯分别逐级稀释成质量浓度为0.5、1、2、5、10、15、20、50、100mg/L的抗氧剂1076标准溶液以及0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、5.0、10mg/L抗氧剂1076分解产物标准溶液；
抗氧剂1076分解产物：
Figure GDA0002580346300000051
S2、样品处理
精确称取1g PC样品置于样品瓶，加入50mL二氯甲烷，在常温下搅拌并超声溶解10min；PC样品完全溶解后加入乙酸乙酯150mL，再超声30min，静置10min后取上清液，用0.22μm微孔滤膜过滤，制得待测液。
S3、分析检测
采用气相色谱-质谱联用仪检测S1中不同质量浓度的抗氧剂1076标准溶液、抗氧剂1076分解产物标准溶液、S2中的待测液，其中
气相色谱条件：载气为氮气，流速为25mL/min；空气流速为400mL/min；氢气流速为30mL/min；色谱柱选用HP-5MS色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)，柱流量为2.5mL/min；进样口温度300℃；进样量为50μL；分流比为50：1；程序升温，初始温度为50℃，以20℃/min升温至300℃，保持5min；传输线温度320℃；
质谱条件：EI离子源；电离能量70eV；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；溶剂延迟6.0min；选择离子检测模式。
检测结果与分析
参见图1可得，在采集时间为10.452min时出现了抗氧剂1076分解产物的检测峰，在20.782min时出现了抗氧剂1076的检测峰，因此可确定抗氧剂1076在气相中部分分解为抗氧剂1076分解产物。
参见图2和图3可得，质谱仪中检测出质荷比(m/z)为306.0以及530.6的物质，即对应检测出抗氧剂1076分解产物以及抗氧剂1076。
抗氧剂1076标准曲线：以抗氧剂1076的质量浓度为横坐标(x,mg/L)，对应峰面积(y)为纵坐标绘制标准曲线，得到抗氧剂1076标准溶液的线性回归方程为：y＝4.5×103x-643.6,相关系数r2＝0.9998；根据测得待测液中抗氧剂1076的峰面积，结合上述回归方程，得到抗氧剂1076的质量浓度0.97mg/L。
抗氧剂1076分解产物标准曲线：以抗氧剂1076分解产物的质量浓度为横坐标(x,mg/L)，对应峰面积(y)为纵坐标绘制标准曲线，得到抗氧剂1076分解产物标准溶液的线性回归方程为：y＝894.44x-23.967,相关系数r2＝0.9996。根据测得待测液中抗氧剂1076分解产物的峰面积，结合上述回归方程，得到抗氧剂1076分解产物的质量浓度为0.19mg/L。
抗氧剂1076分子量为530.86，抗氧剂1076分解产物的分子量为306，则抗氧剂1076与抗氧剂1076分解产物的分子量之比为1.73。
综上可得到PC样品中抗氧剂1076的质量浓度为：0.97+1.73×0.19mg/L＝1.3mg/L；1gPC中抗氧剂1076的质量m＝1.3×200×10-3＝0.26mg。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、标样配制
分别精确称取25.0mg的抗氧剂1076与抗氧剂1076分解产物，分别用二氯甲烷溶解配置成1000mg/L的标准溶液，进一步用乙酸乙酯分别逐级稀释成质量浓度为0.5、1、2、5、10、15、20、50、100mg/L的抗氧剂1076标准溶液以及0.05、0．1、0．2、0.5、1．0、1.5、2.0、5.0、10mg /L抗氧剂1076分解产物标准溶液；
S2、样品处理
称取1.0g PC样品加入50mL二氯甲烷，搅拌至完全溶解，制得待测液；
S3、分析检测
采用气相色谱-质谱联用仪检测S1中不同质量浓度的抗氧剂1076标准溶液、抗氧剂1076分解产物标准溶液、S2中的待测液，其中
气相色谱条件：载气为氮气，流速为25mL/min；空气流速为400 mL/min；氢气流速为30mL/min；色谱柱选用HP-5MS色谱柱，30m×0.25mm×0.25μm，柱流量为2.5mL/min；进样口温度300℃；进样量为50μL；分流比为50：1；程序升温，初始温度为50℃，以20℃/min升温至300℃，保持5min；传输线温度320℃；
质谱条件：EI离子源；电离能量70eV；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；溶剂延迟6.0min；选择离子检测模式；
抗氧剂1076分解产物结构式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
2.根据权利要求1所述的一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法，其特征在于，S2中搅拌后再超声10min。
3.根据权利要求1所述的一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法，其特征在于，S2中的溶解温度为常温。
4.根据权利要求1所述的一种PC塑料颗粒中抗氧剂1076的检测方法，其特征在于，S2中PC样品溶解后加入乙酸乙酯150mL，再超声30min，静置10min后取上清液用0.22μm微孔滤膜过滤，制得待测液。
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