JP2013088253A - Method for quantifying free sulfur in vulcanized rubber - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for easily and quickly quantifying free sulfur in vulcanized rubber.SOLUTION: The method for quantifying free sulfur in vulcanized rubber has a process for preparing an organic solvent containing a phosphine compound, a process for continuously extracting free sulfur in the vulcanized rubber by using the organic solvent to obtain an extracted solution containing sulfide of the phosphine compound, a process for separating the sulfide of the phosphine compound contained in the extracted solution by chromatography, and a process for quantifying the separated sulfide of the phosphine compound.

Description

本発明は、加硫ゴム中の遊離硫黄の定量方法に関するものである。   The present invention relates to a method for determining free sulfur in vulcanized rubber.

加硫ゴム中には、ゴムの架橋反応に寄与していない未反応の硫黄、すなわち遊離硫黄が含まれている。遊離硫黄は、例えばゴム材料と接する金属部分を腐食させることがあるため、加硫ゴム中の遊離硫黄量を制御する必要がある。一般に加硫ゴム中の遊離硫黄の定量は、アセトン等の有機溶剤を用いて加硫ゴム試料中の遊離硫黄を連続抽出し、得られた抽出液に含まれる硫黄分を定量することで行われる。   The vulcanized rubber contains unreacted sulfur that does not contribute to the rubber crosslinking reaction, that is, free sulfur. Since free sulfur may corrode, for example, a metal part in contact with the rubber material, it is necessary to control the amount of free sulfur in the vulcanized rubber. Generally, free sulfur in vulcanized rubber is quantified by continuously extracting free sulfur in a vulcanized rubber sample using an organic solvent such as acetone and then quantifying the sulfur content in the resulting extract. .

加硫ゴム試料の遊離硫黄の定量方法としては非特許文献1に臭素法,亜硫酸ナトリウム法,銅網法の3種類の方法が規定されている。例えば、臭素法は遊離硫黄の抽出液を一度溶媒留去して得られた抽出物に臭素と水とを加えて加熱後、過剰の塩化バリウム溶液を加えて硫酸バリウムを沈殿させ、この硫酸バリウムの質量を秤量する方法である。   As a method for determining free sulfur in a vulcanized rubber sample, Non-Patent Document 1 defines three methods: a bromine method, a sodium sulfite method, and a copper net method. For example, in the bromine method, bromine and water are added to the extract obtained by distilling off the free sulfur extract once and heated, and then excess barium chloride solution is added to precipitate barium sulfate. It is a method of weighing the mass of.

また、特許文献1では、遊離硫黄成分の抽出後に臭素もしくは過酸化水素水を加え、一定時間酸化することで硫酸イオンに変換した後、細管式電気泳動装置を用いて硫酸イオン量を定量する方法が開示されている。   Moreover, in patent document 1, after extracting a free sulfur component, after adding bromine or hydrogen peroxide water, and converting to sulfate ion by oxidizing for a fixed time, the method of quantifying the amount of sulfate ion using a capillary electrophoresis apparatus Is disclosed.

特開昭60−169754号公報JP-A-60-169754

JIS−K6350(ゴム製品分析方法 遊離硫黄の定量)JIS-K6350 (Rubber product analysis method Determination of free sulfur)

しかし、上記非特許文献1に記載の従来例では遊離硫黄成分の抽出後にいずれも煩雑な分析前処理と熟練を要する方法であるため、定量に時間と手間がかかるという問題点があった。   However, since the conventional examples described in Non-Patent Document 1 are both complicated analysis pretreatment and skill after extraction of the free sulfur component, there is a problem that time and labor are required for quantification.

また、特許文献1に記載の方法では遊離硫黄成分の抽出後の分析前処理工程が少なく、より簡便な定量方法として発明が開示されているが、抽出物に対して臭素もしくは過酸化水素水の試薬を用いた前処理を行う必要がある。更に分析の際に過剰な臭素もしくは過酸化水素を取り除く作業も必要である。したがって、複数の試料を同時に連続抽出を行ってスループットを高めようとした場合、分析前処理が必要となる為、分析前処理によって定量作業が律速されるという問題点があった。   In addition, in the method described in Patent Document 1, there are few analysis pretreatment steps after extraction of free sulfur components, and the invention is disclosed as a simpler quantitative method. It is necessary to perform a pretreatment using a reagent. Furthermore, it is necessary to remove excess bromine or hydrogen peroxide during analysis. Therefore, when continuous extraction of a plurality of samples is performed simultaneously to increase the throughput, a pre-analysis process is required, so that there is a problem that the quantitative work is limited by the pre-analysis process.

本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、簡易にかつ迅速に加硫ゴム中の遊離硫黄を定量する方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of such background art, and provides a method for quantifying free sulfur in vulcanized rubber easily and quickly.

上記の課題を解決する加硫ゴム中の遊離硫黄の定量方法は、ホスフィン化合物を含有する有機溶剤を用意する工程と、前記有機溶剤を用いて前記加硫ゴム中の遊離硫黄を連続抽出して、ホスフィン化合物の硫化物を含む抽出溶液を得る工程と、前記抽出溶液に含まれるホスフィン化合物の硫化物をクロマトグラフィーにより分離する工程と、分離された前記ホスフィン化合物の硫化物を定量する工程とを有することを特徴とする。   The method for quantifying free sulfur in vulcanized rubber that solves the above problems includes a step of preparing an organic solvent containing a phosphine compound, and continuous extraction of free sulfur in the vulcanized rubber using the organic solvent. A step of obtaining an extraction solution containing a sulfide of a phosphine compound, a step of separating sulfides of the phosphine compound contained in the extraction solution by chromatography, and a step of quantifying the sulfide of the separated phosphine compound. It is characterized by having.

本発明によれば、簡易にかつ迅速に加硫ゴム中の遊離硫黄を定量する方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of quantifying the free sulfur in a vulcanized rubber can be provided simply and rapidly.

実施例1の標準試料により作成した検量線を元にトリフェニルホスフィンスルフィドの定量を説明するグラフである。2 is a graph for explaining the quantification of triphenylphosphine sulfide based on a calibration curve created with the standard sample of Example 1. FIG. 実施例2の標準試料により作成した検量線を元にNBRゴム中の遊離硫黄を定量するために、生成したトリフェニルホスフィンスルフィドの定量を説明するグラフである。It is a graph explaining the fixed_quantity | quantitative_assay of the produced | generated triphenylphosphine sulfide in order to quantify the free sulfur in NBR rubber based on the calibration curve created with the standard sample of Example 2. FIG. 実施例3の標準試料により作成した検量線を元にヒドリンゴム中の遊離硫黄を定量するために、生成したトリフェニルホスフィンスルフィドの定量を説明するグラフである。It is a graph explaining the fixed_quantity | quantitative_assay of the produced | generated triphenylphosphine sulfide in order to quantify the free sulfur in hydrin rubber based on the calibration curve created with the standard sample of Example 3. FIG.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明に係る加硫ゴム中の遊離硫黄の定量方法は、ホスフィン化合物を含有する有機溶剤を用意する工程と、前記有機溶剤を用いて前記加硫ゴム中の遊離硫黄を連続抽出して、ホスフィン化合物の硫化物を含む抽出溶液を得る工程と、前記抽出溶液に含まれるホスフィン化合物の硫化物をクロマトグラフィーにより分離する工程と、分離された前記ホスフィン化合物の硫化物を定量する工程とを有することを特徴とする。   The method for quantifying free sulfur in a vulcanized rubber according to the present invention comprises a step of preparing an organic solvent containing a phosphine compound, and a continuous extraction of free sulfur in the vulcanized rubber using the organic solvent. A step of obtaining an extraction solution containing a sulfide of the compound, a step of separating the sulfide of the phosphine compound contained in the extraction solution by chromatography, and a step of quantifying the sulfide of the separated phosphine compound. It is characterized by.

ここで、遊離硫黄とは加硫ゴム中に含まれる、架橋反応に寄与していない硫黄分のことである。   Here, free sulfur is sulfur contained in the vulcanized rubber and not contributing to the crosslinking reaction.

本発明の定量方法を用いれば、加硫ゴム中の遊離硫黄を有機溶剤で抽出する工程と同時に遊離硫黄とホスフィン化合物を反応させる事ができるため、連続抽出の工程の後、分析前処理無しに、前記ホスフィン化合物の硫化物を定量することで簡易にかつ迅速に遊離硫黄を定量することができる。例えば、複数の試料を同時に連続抽出を行った場合、分析前処理の必要はなく、そのまま抽出液を分析装置にかけることができるため、容易にスループットを高めることができる。   If the quantitative method of the present invention is used, free sulfur and phosphine compound can be reacted simultaneously with the step of extracting free sulfur in the vulcanized rubber with an organic solvent, so that there is no analysis pretreatment after the continuous extraction step. By quantifying the sulfide of the phosphine compound, free sulfur can be quantified easily and quickly. For example, when a plurality of samples are subjected to continuous extraction at the same time, there is no need for pre-analysis processing, and the extract can be directly applied to the analyzer, so that throughput can be easily increased.

本発明の定量方法においては、まず、加硫ゴム試料中の遊離硫黄の抽出に用いる有機溶剤にホスフィン化合物を添加して、ホスフィン化合物を含有する有機溶剤を用意する。   In the quantitative method of the present invention, first, a phosphine compound is added to an organic solvent used for extraction of free sulfur in a vulcanized rubber sample to prepare an organic solvent containing the phosphine compound.

硫黄は斜方硫黄、単斜硫黄であるSのほか、Sで表されるゴム状硫黄など様々な分子状態を取りうる事から、直接硫黄成分を分析する事が困難である。ホスフィン化合物は硫黄と速やかに反応し、単一生成物であるホスフィン化合物の硫化物を生成する。この性質を用い、ホスフィン化合物と遊離硫黄が反応して生成するホスフィン化合物の硫化物の濃度を計測する事で、加硫ゴム試料を抽出した有機溶剤中に含まれる遊離硫黄の濃度を容易に求める事ができる。 Sulfur oblique sulfur, in addition to S 8 are monoclinic sulfur, since it can take a rubbery sulfur and various molecular state represented by S x, it is difficult to analyze directly the sulfur component. The phosphine compound reacts quickly with sulfur to form a phosphine compound sulfide which is a single product. Using this property, the concentration of free sulfur contained in the organic solvent from which the vulcanized rubber sample was extracted can be easily determined by measuring the concentration of sulfide in the phosphine compound produced by the reaction of the phosphine compound and free sulfur. I can do things.

さらに有機溶剤に添加するホスフィン化合物として、置換基を有していてもよいトリフェニルホスフィンが好ましい。一般的に常温で液体のホスフィン化合物は特有の臭いがあるため、取り扱いが煩雑になるが、本発明に用いる置換基を有していてもよいトリフェニルホスフィンは常温で固体であり揮発しないため、臭いも無く、取り扱いが容易になる。また後述の連続抽出の工程で、抽出の為の有機溶剤と共にホスフィン化合物が揮発することで、加硫ゴム試料自体とホスフィン化合物が反応することで生じる分析誤差も防ぐことができる。   Further, as the phosphine compound to be added to the organic solvent, triphenylphosphine which may have a substituent is preferable. In general, a phosphine compound that is liquid at room temperature has a unique odor, so handling is complicated, but triphenylphosphine that may have a substituent used in the present invention is solid at room temperature and does not volatilize. There is no odor and handling becomes easy. Further, in the continuous extraction process described later, the phosphine compound volatilizes together with the organic solvent for extraction, so that it is possible to prevent analysis errors caused by the reaction between the vulcanized rubber sample itself and the phosphine compound.

置換基を有していてもよいトリフェニルホスフィンとしては、トリフェニルホスフィン、またはリン原子に結合する3つのフェニル基の少なくとも1つが置換基を有するトリフェニルホスフィンが挙げられる。置換基は同じでもそれぞれ異なる置換基でもよい。置換基を有していてもよいトリフェニルホスフィンには、例えばトリフェニルホスフィン、トリメシチルホスフィン、トリス(3−スルホフェニル)ホスフィン、トリス(3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン、(2−メチルフェニル)ジフェニルホスフィン、メシチルジフェニルホスフィン、(2−ヒドロキシフェニル)ジフェニルホスフィン、(2−ブロモフェニル)ジフェニルホスフィン、(2−スルファニルフェニル)ジフェニルホスフィン、トリス(2,4,6−トリイソプロピルフェニル)ホスフィン、トリス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6−ジヒドロキシフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(4−フルオロフェニル)ホスフィン、トリス(4−クロロフェニル)ホスフィン、トリス(4−メチルフェニル)ホスフィン、トリス[4−(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィン、トリス(4−メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(2−メチルフェニル)ホスフィン、トリス(3−メチルフェニル)ホスフィン、トリス(4−メチルフェニル)ホスフィン、トリス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィン、(4−メチルフェニル)(ジフェニル)ホスフィンなどが例示される。また、有機溶剤に添加するホスフィン化合物の量としては、遊離硫黄量に対して過剰に加える事が望ましい。例えば加硫ゴム作成時に添加された硫黄量から、加硫に消費された後に遊離すると予測される硫黄原子のモル数を計算し、それに対して過剰量のホスフィン化合物の量を算出しても良い。   Examples of the triphenylphosphine which may have a substituent include triphenylphosphine or triphenylphosphine in which at least one of three phenyl groups bonded to a phosphorus atom has a substituent. The substituents may be the same or different. Examples of the triphenylphosphine which may have a substituent include triphenylphosphine, trimesitylphosphine, tris (3-sulfophenyl) phosphine, tris (3,5-dimethylphenyl) phosphine, and (2-methylphenyl). Diphenylphosphine, mesityldiphenylphosphine, (2-hydroxyphenyl) diphenylphosphine, (2-bromophenyl) diphenylphosphine, (2-sulfanylphenyl) diphenylphosphine, tris (2,4,6-triisopropylphenyl) phosphine, tris (4-methoxy-3,5-dimethylphenyl) phosphine, tris (2,6-dihydroxyphenyl) phosphine, triphenylphosphine, tris (4-fluorophenyl) phosphine, tris (4-chloropheny ) Phosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, tris [4- (trifluoromethyl) phenyl] phosphine, tris (4-methoxyphenyl) phosphine, tris (2-methylphenyl) phosphine, tris (3-methylphenyl) Examples include phosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, tris [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] phosphine, (4-methylphenyl) (diphenyl) phosphine, and the like. Moreover, as an amount of the phosphine compound added to the organic solvent, it is desirable to add it excessively with respect to the amount of free sulfur. For example, from the amount of sulfur added at the time of vulcanized rubber creation, the number of moles of sulfur atoms that are expected to be liberated after being consumed for vulcanization may be calculated, and the amount of excess phosphine compound may be calculated accordingly. .

抽出に用いる有機溶剤は、遊離硫黄が抽出できる溶媒であれば特に限定は無く、例えばJIS K 6229にゴム剤の種類に応じて推奨される抽出溶媒が記載されている有機溶剤を用いることができる。具体的には、メタノール、アセトン、ジエチルエーテル、ヘキサンといった有機溶剤をゴム剤の種類に応じて好適に用いることができる。   The organic solvent used for extraction is not particularly limited as long as free sulfur can be extracted. For example, an organic solvent described in JIS K 6229 as a recommended extraction solvent according to the type of rubber agent can be used. . Specifically, an organic solvent such as methanol, acetone, diethyl ether, or hexane can be suitably used according to the type of rubber agent.

次に、このようにして調整された有機溶剤を用いて加硫ゴムを連続抽出する工程を説明する。   Next, the process of continuously extracting vulcanized rubber using the organic solvent adjusted in this way will be described.

連続抽出方法としては既知の種々の方法を用いることができ、例えば、ソックスレー抽出法を好ましく用いることができる。ソックスレー抽出を行う場合は、加温された有機溶剤が一旦気化した後に再度液化して抽出溶媒として作用することから、用いられる有機溶剤の沸点以上の温度で加温を行うことが好ましい。分析する加硫ゴム試料は抽出効率を上げる為に細かく裁断し、重さを精秤したのち、円筒ろ紙に入れる。抽出時間は、特に制限はないが、好ましくは8時間前後が望ましい。また予め、抽出される遊離硫黄量が定常状態になる抽出時間を求める事で、抽出時間を決めても良い。   As the continuous extraction method, various known methods can be used. For example, a Soxhlet extraction method can be preferably used. When performing Soxhlet extraction, since the heated organic solvent is once vaporized and then liquefied again to act as the extraction solvent, it is preferable to perform the heating at a temperature equal to or higher than the boiling point of the organic solvent used. The vulcanized rubber sample to be analyzed is cut into small pieces in order to increase the extraction efficiency, the weight is precisely weighed, and then put into a cylindrical filter paper. The extraction time is not particularly limited, but is preferably about 8 hours. Moreover, you may determine extraction time by calculating | requiring the extraction time when the amount of free sulfur extracted becomes a steady state previously.

連続抽出過程において、加硫ゴム中の遊離硫黄が有機溶剤中に抽出されると同時に、有機溶媒中のホスフィン化合物と反応することで、ホスフィン化合物の硫化物を含む抽出溶液が得られる。   In the continuous extraction process, free sulfur in the vulcanized rubber is extracted into an organic solvent, and simultaneously with the phosphine compound in the organic solvent, an extraction solution containing a sulfide of the phosphine compound is obtained.

このようにして得られた抽出溶液は分析用試料としてそのまま機器分析装置にかけることもできるし、また、所望の有機溶剤で適宜希釈してホスフィン化合物の硫化物の濃度を調整して分析用試料とすることができる。   The extraction solution thus obtained can be directly applied to an instrument analyzer as an analytical sample, or can be appropriately diluted with a desired organic solvent to adjust the sulfide concentration of the phosphine compound and to be an analytical sample. It can be.

得られた抽出溶液に含まれる複数の成分の中から、ホスフィン化合物の硫化物を分離するためにはクロマトグラフィーが用いられる。クロマトグラフィーとしては、液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーを用いることができる。さらに液体クロマトグラフィーとしては、順相クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、ゲル浸透クロマトグラフィーを用いることができる。これらの機器装置は一般的に広く普及している機器装置であり、操作も簡易である。オートサンプラーを備える事で、複数の試料を自動的に分析する事ができ、スループットを高める事も容易である。   Chromatography is used to separate sulfides of phosphine compounds from a plurality of components contained in the extracted solution. As chromatography, liquid chromatography or gas chromatography can be used. Furthermore, as liquid chromatography, normal phase chromatography, reverse phase chromatography, and gel permeation chromatography can be used. These device devices are generally widely used device devices and are easy to operate. By providing an autosampler, it is possible to automatically analyze a plurality of samples and to easily increase the throughput.

このようにして、抽出溶液に含まれる複数の成分の中から分離されたホスフィン化合物の硫化物は、各種検出装置で検出できる。検出装置としては液体クロマトグラフィーを用いる場合、質量分析装置、UV−VIS検出器、屈折率検出器、ガスクロマトグラフィーの場合は質量分析装置、熱伝導度型検出器、水素炎イオン化型検出器といった一般的に用いられる検出器が広く使用できる。   Thus, the sulfide of the phosphine compound separated from the plurality of components contained in the extraction solution can be detected by various detection devices. In the case of using liquid chromatography as a detection device, a mass spectrometer, a UV-VIS detector, a refractive index detector, in the case of gas chromatography, a mass spectrometer, a thermal conductivity detector, a flame ionization detector, etc. Commonly used detectors can be widely used.

定量は抽出溶液をクロマトグラフィーにかけ、検出装置で検出し、横軸がカラムのリテンションタイム、縦軸がピーク強度として出力されるピークの内、用いたホスフィン化合物の硫化物に帰属されるピークの強度もしくは面積値を読み取る事によって行われる。その際、ピークの帰属は、別途本分析に用いたホスフィン化合物の硫化物を同様の条件で分析し、予めリテンションタイムを求める事で容易に帰属することができる。また、事前に本分析に用いたホスフィン化合物の硫化物の種々の濃度の溶液(標準試料溶液)を機器分析装置にかけ、前記ホスフィン化合物の硫化物の量とピーク強度もしくは面積値の関係を示す検量線を作成しておくことで、未知分析試料のピーク強度もしくは面積値からホスフィン化合物の硫化物量を算出することができる。このホスフィン化合物の硫化物量から硫黄量を計算する事で、簡易に遊離硫黄量を求める事ができる。   For quantification, the extracted solution is chromatographed and detected by a detection device. The horizontal axis represents the retention time of the column, and the vertical axis represents the peak intensity, and the peak intensity attributed to the sulfide of the phosphine compound used. Alternatively, it is performed by reading the area value. In that case, the attribution of the peak can be easily attributed by analyzing the sulfide of the phosphine compound separately used in this analysis under the same conditions and obtaining the retention time in advance. In addition, a solution (standard sample solution) of various concentrations of the phosphine compound sulfide used in this analysis was applied to an instrument analyzer in advance, and a calibration indicating the relationship between the amount of the phosphine compound sulfide and the peak intensity or area value. By creating a line, the amount of sulfide of the phosphine compound can be calculated from the peak intensity or area value of the unknown analysis sample. By calculating the amount of sulfur from the amount of sulfide of this phosphine compound, the amount of free sulfur can be easily determined.

(実施例1)
アセトン5mlに硫黄700μgを溶解した液を遊離硫黄の抽出溶液とした。硫黄のモル数に対して過剰量のトリフェニルホスフィン(11.703mg)を抽出溶液に加え、2時間加熱還流した。得られた溶液をアセトンを用いて正確に10mlに希釈し、アセトンで精確に100倍希釈する事でモデル分析試料とした。
Example 1
A solution obtained by dissolving 700 μg of sulfur in 5 ml of acetone was used as an extraction solution for free sulfur. An excess amount of triphenylphosphine (11.703 mg) relative to the number of moles of sulfur was added to the extraction solution, and the mixture was heated to reflux for 2 hours. The obtained solution was accurately diluted to 10 ml with acetone and accurately diluted 100 times with acetone to obtain a model analysis sample.

検量線作成用の標準試料としては、市販のトリフェニルホスフィンスルフィドを用いて濃度の異なる3つのアセトン溶液を調整した。GC−MS(サーモフィッシャー社製TRQACE ITQ1100)を用いて分析したところ、各々の標準試料において、リテンションタイム約14.7分にトリフェニルホスフィンスルフィドに帰属されるピークが観測された。各々の標準試料においてトリフェニルホスフィンスルフィドに帰属されるピークの面積値を求め、縦軸がピーク面積、横軸がトリフェニルホスフィンスルフィドの濃度として、原点を含め4点のデータから検量線を作成したところ直線関係が得られた。その結果を図1に示す。   As a standard sample for preparing a calibration curve, three acetone solutions having different concentrations were prepared using commercially available triphenylphosphine sulfide. When analyzed using GC-MS (TRQACE ITQ1100 manufactured by Thermo Fisher), a peak attributed to triphenylphosphine sulfide was observed at a retention time of about 14.7 minutes in each standard sample. In each standard sample, the area value of the peak attributed to triphenylphosphine sulfide was obtained, and a calibration curve was prepared from data of 4 points including the origin, where the vertical axis is the peak area and the horizontal axis is the concentration of triphenylphosphine sulfide. However, a linear relationship was obtained. The result is shown in FIG.

次に、上記モデル分析試料の溶液をGC−MSを用いて分析したところ、リテンションタイム14.7分にトリフェニルホスフィンスルフィドに帰属されるピークが観測された。このピーク面積の値は2968565であった。上記の予め作成した検量線を用いてトリフェニルホスフィンスルフィド(SPPh)の濃度換算したところ、62.9ug/10mlであった。その結果を図1に示す。 Next, when the solution of the model analysis sample was analyzed using GC-MS, a peak attributed to triphenylphosphine sulfide was observed at a retention time of 14.7 minutes. The value of this peak area was 2968565. When the concentration of triphenylphosphine sulfide (SPPh 3 ) was converted using the calibration curve prepared in advance, it was 62.9 ug / 10 ml. The result is shown in FIG.

上記モデル試料において、加えた硫黄量から算出された硫黄濃度は64.3ug/10mlであり、本実施例を用いて定量した結果と一致した。   In the model sample, the sulfur concentration calculated from the amount of added sulfur was 64.3 ug / 10 ml, which was consistent with the result of quantification using this example.

(実施例2)
硫黄加硫されたNBRゴム1.18gを細かく裁断し、ソックスレ−抽出器用円筒ろ紙に充填し、メタノールにトリフェニルホスフィン121mgを溶解した溶液を用いて8時間連続抽出を行った。得られた抽出液の体積を測ったところ81.0mlであった。分析には抽出液をそのまま用いた。
(Example 2)
1.18 g of sulfur vulcanized NBR rubber was finely cut, filled into a cylindrical filter paper for Soxhlet extractor, and continuously extracted for 8 hours using a solution of 121 mg of triphenylphosphine in methanol. The volume of the obtained extract was measured and found to be 81.0 ml. For the analysis, the extract was used as it was.

検量線作成用の標準試料としては、市販のトリフェニルホスフィンスルフィドを用いて濃度の異なる3つのメタノール溶液を調整し、実施例1と同様、原点を含め4点のデータから検量線を作成した。その結果を図2に示す。   As a standard sample for preparing a calibration curve, three methanol solutions having different concentrations were prepared using commercially available triphenylphosphine sulfide, and a calibration curve was created from four points of data including the origin as in Example 1. The result is shown in FIG.

実施例1と同様に、抽出液中のトリフェニルホスフィンスルフィド量をGC−MSを用いて分析した。トリフェニルホスフィンスルフィドに帰属されるピークのピーク面積の値は14052072であった。上記の予め作製した検量線を用いて算出したトリフェニルホスフィンスルフィド量は0.156mg/10mlであった。その結果を図2に示す。従って、前記の抽出液全体に含まれるトリフェニルホスフィンスルフィド量は1.26mgであった。トリフェニルホスフィンスルフィドの分子量294.35、硫黄の原子量32.06として、加硫ゴム中の遊離硫黄量を算出すると、0.14mgであった。この結果から、加硫ゴム中の遊離硫黄濃度はゴム量に対して0.012 wt%であると簡便に求めることができた。   In the same manner as in Example 1, the amount of triphenylphosphine sulfide in the extract was analyzed using GC-MS. The value of the peak area of the peak attributed to triphenylphosphine sulfide was 1,405,2072. The amount of triphenylphosphine sulfide calculated using the calibration curve prepared in advance was 0.156 mg / 10 ml. The result is shown in FIG. Therefore, the amount of triphenylphosphine sulfide contained in the whole extract was 1.26 mg. When the molecular weight of triphenylphosphine sulfide was 294.35 and the atomic weight of sulfur was 32.06, the amount of free sulfur in the vulcanized rubber was calculated to be 0.14 mg. From this result, the free sulfur concentration in the vulcanized rubber was easily determined to be 0.012 wt% with respect to the rubber amount.

(実施例3)
硫黄加硫されたヒドリンゴム1.19gを細かく裁断し、ソックスレ−抽出器用円筒ろ紙に充填し、アセトンにトリフェニルホスフィン123mgを溶解した溶液を用いて、8時間連続抽出を行った。得られた抽出液の体積を測ったところ101.5 mlであった。
(Example 3)
1.19 g of vulcanized hydrin rubber was cut into fine pieces, filled into a cylindrical filter paper for Soxhlet extractor, and continuously extracted for 8 hours using a solution of 123 mg of triphenylphosphine dissolved in acetone. The volume of the obtained extract was measured and found to be 101.5 ml.

実施例2と同様の操作により抽出液中のトリフェニルホスフィンスルフィド量をGC−MSを用いて分析した。トリフェニルホスフィンスルフィドに帰属されるピークのピーク面積の値は19145266であった。実施例2で作製した検量線を用いて算出したトリフェニルホスフィンスルフィド量は0.213mg/10mlであった。その結果を図3に示す。従って、前記の抽出液全体に含まれるトリフェニルホスフィンスルフィド量は2.16mgであった。実施例2を同様の計算を行うことで、加硫ゴム中の遊離硫黄濃度はゴム量に対して0.020 wt%であると簡便に求めることができた。   By the same operation as in Example 2, the amount of triphenylphosphine sulfide in the extract was analyzed using GC-MS. The value of the peak area of the peak attributed to triphenylphosphine sulfide was 19145266. The amount of triphenylphosphine sulfide calculated using the calibration curve prepared in Example 2 was 0.213 mg / 10 ml. The result is shown in FIG. Therefore, the amount of triphenylphosphine sulfide contained in the whole extract was 2.16 mg. By performing the same calculation for Example 2, the free sulfur concentration in the vulcanized rubber could be easily determined to be 0.020 wt% with respect to the rubber amount.

以上のように本発明の定量方法は、特別な技術の必要なく簡便かつ短時間で加硫硫黄中の遊離硫黄量を求める事ができることが認められた。   As described above, it was confirmed that the quantitative method of the present invention can determine the amount of free sulfur in vulcanized sulfur easily and in a short time without the need for special techniques.

本発明の定量方法は、簡易にかつ迅速に加硫ゴム中の遊離硫黄を定量する方法に利用することができる。   The quantification method of the present invention can be used in a method for quantifying free sulfur in vulcanized rubber easily and quickly.

Claims (2)

加硫ゴム中の遊離硫黄を定量する方法であって、ホスフィン化合物を含有する有機溶剤を用意する工程と、前記有機溶剤を用いて前記加硫ゴム中の遊離硫黄を連続抽出して、ホスフィン化合物の硫化物を含む抽出溶液を得る工程と、前記抽出溶液に含まれるホスフィン化合物の硫化物をクロマトグラフィーにより分離する工程と、分離された前記ホスフィン化合物の硫化物を定量する工程とを有することを特徴とする加硫ゴム中の遊離硫黄の定量方法。   A method for quantifying free sulfur in a vulcanized rubber, comprising a step of preparing an organic solvent containing a phosphine compound, and continuously extracting the free sulfur in the vulcanized rubber using the organic solvent, A step of obtaining an extraction solution containing the sulfide of the above, a step of separating the sulfide of the phosphine compound contained in the extraction solution by chromatography, and a step of quantifying the sulfide of the separated phosphine compound. A method for determining free sulfur in a vulcanized rubber. 前記ホスフィン化合物が、置換基を有していてもよいトリフェニルホスフィンであることを特徴とする請求項1に記載の定量方法。   The quantitative determination method according to claim 1, wherein the phosphine compound is triphenylphosphine which may have a substituent.
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