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凱則科技供應(yīng) 聚苯乙烯和丙烯腈丁二烯樹脂中苯乙烯單體殘留工業(yè)乙烯氣相色譜儀

發(fā)布日期:2023-12-12 14:49:56  瀏覽次數(shù):65
1 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用氣相色譜法測定丙烯-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂中殘留丙烯單體含量的方法。
2 原理
將丙烯-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂樣品溶于二甲基甲酰胺(DMF)中,取適量體積的溶液注射到氣相色譜儀中,使丙烯和其他揮發(fā)性組分得到分離。該溶液中含有已知量的,作為定量計(jì)算的內(nèi)標(biāo)物。本法檢測極限為百萬分之三(3 ppm)。
3 試劑
用下列試劑時(shí),特別要注意安全,尤其是丙烯
3.1 二甲基甲酰胺:其純度應(yīng)該是在被測定物的保留時(shí)間范圍內(nèi)無雜質(zhì)峰出現(xiàn)。
3.2 :化學(xué)純。
3.3 丙烯:其純度足以作校準(zhǔn)用。
4 儀器
4.1 氣相色譜儀:備有液體樣品注射口、火焰離子化檢測器、記錄儀和色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)。
氣相色譜的操作條件:
柱:推薦1~2m長、3~4mm內(nèi)徑的不銹鋼或玻璃管柱,填充粒徑為177~297μm(50~80目)的Porapak Q或能達(dá)到相同效果的高分子多孔微球固定相。填充方法不作規(guī)定,但要有滿意的柱效。此柱子應(yīng)該在230℃氮?dú)饬髦欣匣?4h。在證實(shí)能得到相同的結(jié)果時(shí),允許改變柱的尺寸;
柱溫:160~180℃,恒溫;
汽化溫度:200~230℃;
載氣:氮?dú)猓ɑ蚝猓?/span>
載氣流量:調(diào)節(jié)流速,使在5~10min被洗脫出來。
調(diào)節(jié)火焰離子化檢測器中氫氣和空氣的流量使能得到:
a. 有高靈敏度的響應(yīng);
b. 在被測范圍中濃度和響應(yīng)之間有線性關(guān)系;
c.流量的小變化對靈敏度或響應(yīng)只有微不足道的影響。
記錄儀速度:推薦1.0cm/min。

注:為了防止二甲基甲胺溶劑對進(jìn)樣口硅橡膠墊片的作用,可在其兩側(cè)涂聚四氟乙烯保護(hù)層。如果只有一側(cè)涂有保護(hù)層,則需要用二個(gè)墊片。即使如此,仍需要經(jīng)常更換新的墊片。


4.2 微量注射器:1~10μl。
4.3 分析天平:準(zhǔn)確到0.5mg。
5 試樣的制備
樣品為粉末、粒料或模塑件。為便于溶解并盡可能使稱樣量接近1.0g,應(yīng)將大塊樣品粉碎,但必須避免試樣變熱。
6 操作步驟
6.1 內(nèi)標(biāo)物溶液的制備
用移液管準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移1ml(3.2)至100ml容量瓶中,用二甲基甲酰胺(3.1)稀釋至100ml,用移液管準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移5ml上述溶液到另一個(gè)100ml容量瓶中,用二甲基甲酰胺稀釋至刻度。如果聚合物樣品中的丙烯腈濃度比較低,為了在檢測器上得到相應(yīng)的靈敏度,可用二甲基甲酰胺進(jìn)一步稀釋上述溶液。稀釋過程中液體應(yīng)保持在20±2℃。
6.2 樣品溶液的制備
在20ml容量瓶中稱取約1g(準(zhǔn)至1mg)的聚合物樣品,加入約15ml二甲基甲酰胺(3.1),蓋上瓶塞后,振搖,使聚合物溶解。溶解*后,再用移液管準(zhǔn)確地加入1ml按6.1制備并保持在20±2℃的內(nèi)標(biāo)物溶液,用二甲基甲酰胺稀釋到刻度,待用。
6.3丙烯溶液的制備。
6.3.1 儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備。
在已準(zhǔn)確稱量過的含有適量二甲基甲酰胺的100ml容量瓶中,加入0.1ml丙稀再行稱量,得到丙烯腈的質(zhì)量(準(zhǔn)至1mg),用20±2℃的二甲基甲酰胺稀釋至刻度。用移液管準(zhǔn)確地吸取10ml上述溶液到另一個(gè)100ml容量瓶中,用二甲基甲酰胺稀釋到刻度。如有6.1中提到的同樣原因,可用移液管準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移20ml上述溶液到另一個(gè)100ml容量瓶中,用二甲基甲酰胺稀釋至刻度。稀釋過程中,液體應(yīng)保持在20±2℃。丙烯腈很容易揮發(fā),故丙烯腈稱量時(shí)應(yīng)放入早已稱好重量的二甲基甲酰胺溶液中,以減少它的蒸氣壓。
6.3.2 校準(zhǔn)溶液的制備
取適量的按6.3.1制備并保持在20±2℃的丙烯溶液到20ml容量瓶中,準(zhǔn)確地加入1ml內(nèi)標(biāo)溶液(6.1),并用二甲基甲酰胺(3.1)稀釋到刻度。
丙烯溶液(6.3.1)的適量體積推薦數(shù)值為0.5,1.0,1.5和2.0ml。該溶液保持到進(jìn)樣。
6.4樣品和校準(zhǔn)溶液的氣相色譜記錄
根據(jù)所用氣相色譜儀的靈敏度,注射適量體積按6.2制備的樣品溶液或按6.3制備的校準(zhǔn)溶液。雖然溶液的進(jìn)樣量對結(jié)果計(jì)算影響不大,但相應(yīng)的樣品和校準(zhǔn)溶液的進(jìn)樣體積應(yīng)是相同的,記錄校準(zhǔn)溶液和樣品溶液的氣相色譜圖,組分和內(nèi)標(biāo)物峰應(yīng)具有相同的靈敏度。如有必要,丙烯和內(nèi)標(biāo)物*洗脫出來后,反吹柱,直到恢復(fù)正常基線。
6.5 氣相色譜峰值的估算
必須已知丙烯和的保留時(shí)間,至少應(yīng)知道彼此相對值,此值取決于柱長、柱溫和其他參數(shù),并與柱充填的緊密程度和柱的壽命有關(guān)。
丙烯和的峰面積按下法測量:
a. 電子積分法;
b. 根據(jù)下式(1)估算面積;
面積(A)=峰高×半高峰寬……………………………………………(1)
c. 幾何求積法。
為了減少測量誤差,b法僅用于具有水平基線和盡可能接近等腰三角形的尖銳峰形。在常規(guī)測定時(shí),只需測量樣品和校準(zhǔn)溶液色譜圖的峰高值,樣品和校準(zhǔn)溶液相應(yīng)峰面積的估算方法必須相同。
7 結(jié)果表示
7.1 根據(jù)校準(zhǔn)圖計(jì)算結(jié)果
如果有幾種不同濃度丙烯的校準(zhǔn)溶液,則由其峰面積比A''a/A''s對各自濃度(mg/ml)作校準(zhǔn)圖。然后由樣品溶液測得相應(yīng)的峰面積比Aa/As,并可從校準(zhǔn)圖上查得溶液中丙烯濃度Ca,由式(2)算出聚合物樣品中丙烯含量Pa
  2Ca
Pa= ——×104……………………………………………………(2)
  mp
式中:A''a——校準(zhǔn)溶液中丙烯的峰面積;
A''s——校準(zhǔn)溶液中內(nèi)標(biāo)物的峰面積;
Aa——樣品溶液中丙烯的峰面積;
As——樣品溶液中內(nèi)標(biāo)物的峰面積;
Ca——樣品溶液中的濃度,mg/ml;
mp——聚合物樣品的質(zhì)量,g;
Pa——聚合物樣品中丙含量,用質(zhì)量的百萬分之幾(ppm)表示。
在常規(guī)測定中,如果確實(shí)能得到相同的結(jié)果,則可由峰高代替面積A''a、A''s、Aa和As進(jìn)行計(jì)算。
7.2 由單點(diǎn)校準(zhǔn)法計(jì)算結(jié)果
若峰面積和相應(yīng)的濃度之間存在線性關(guān)系,則Pa可用式(3)算出:
  m''a(Aa/As)
Pa= —————×103……………………………………………(3)
  mp(A''a/A''s)
式中:A''a、A''s、Aa、As、mp和Pa——同7.1所述;
m''a——20ml校準(zhǔn)溶液(見6.3)中丙烯的質(zhì)量,mg。
7.3 測量的精密度和靈敏度
樣品中丙濃度的重復(fù)測量結(jié)果的離差不能超過Pa的算術(shù)平均值的5個(gè)單位。
本方法可達(dá)3ppm數(shù)量級(jí)的較低的檢出極限。
8 試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容:
a. 注明參照本國家標(biāo)準(zhǔn);
b. 試驗(yàn)聚合物完整的標(biāo)識(shí);
c. 使用的氣相色譜裝置和操作步驟同本標(biāo)準(zhǔn)所述的裝置和操作步驟之間有任何差別;
d. 丙單體的含量,以聚合物樣品量中的質(zhì)量的百萬分之幾(ppm)表示,結(jié)果取舍到整數(shù);
e. 由結(jié)果的離差決定誤差的范圍。
4 試劑
4.1 二氯甲烷。
4.2 甲醇(GB 683)
4.3 正丁苯
4.4 苯乙烯:使用前新鮮蒸餾并在溫度0℃下貯藏。當(dāng)與等量體積的甲醇混合時(shí),苯乙烯應(yīng)呈清液。
4.5 聚乙二醇:相對分子質(zhì)量20 000(carbwa×20M 是滿意的)。
4.6 硅藻土,顆粒大小210~250μm(chromosorb W 是滿意的)。

4.7 氮、氫和空氣作為氣相色譜儀的載氣和燃?xì)狻?/span>


5 儀器
普通實(shí)驗(yàn)室儀器及
5.1 切割裝置:由一個(gè)水冷金剛石葉片組成的裝置。切割聚合態(tài)up樹脂成1~2mm寬度的窄條。也可用剪刀切割或?qū)K狀樣品用壓機(jī)壓碎后剪切。
5.2 帶有液體樣品進(jìn)樣器,火焰離子化檢測器和記錄儀的氣相色譜儀。
5.3 微量注射器:容積1~10μL。
5.4 分析天平:感量1mg。
6 試樣的制備
6.1 切割
任何形狀但可切割成1~2mm寬條的聚合態(tài)up樹脂片均可使用。切割聚合片為寬度1~2mm窄條,干燥后切割成約10mm長度的片。在切割和干燥過程中,避免任何過熱現(xiàn)象,以免影響苯乙烯單體含量。亦可用剪刀切割或?qū)K狀樣品用壓機(jī)壓碎后剪切。 
6.2 萃取劑的制備
稱取600±1mg的正丁苯(4.3)置于25mL的燒瓶中,定量轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中,用二氯甲烷(4.1)稀釋至刻度。在稀釋過程中,液體保持在25±0.5℃。
6.3 苯乙烯的萃取
根據(jù)預(yù)估的苯乙烯單體含量,稱取1~2g樣品(6.1)至1mg,置于50mL錐形瓶中。加入15±0.1mL的萃取劑(6.2)浸沒試料,放置15~20h,偶爾振搖,保持錐形瓶的密閉。然后用水泵迅速抽濾,收集濾液為試樣。
6.4 過濾的殘留物的煅燒
如果苯乙烯單體含量是按含有玻璃纖維和無機(jī)填料的聚合態(tài)up樹脂的樹脂含量計(jì)算,應(yīng)按附錄A測定煅燒過濾后的殘留物(煅燒后的總質(zhì)量設(shè)為mt).
7 操作步驟
應(yīng)分析三份試樣 
7.1 用于氣相色譜法的校準(zhǔn)混合液的制備
稱取600mg正丁苯,至1mg,和適當(dāng)?shù)谋揭蚁康剞D(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中,用二氯甲烷(4.1)和甲醇(4.2)體積比為2:1的混合液稀釋至刻度。推薦的苯乙烯量如下:100、200、500、800和1000mg。在稀釋過程中,液體保持在25±0.5℃。
7.2 氣相色譜操作條件
柱:長3m,內(nèi)徑3mm的金屬(玻璃)管,內(nèi)裝填涂有15%聚乙二醇(4.5)的硅藻土(4.6)固定相。
注意:涂布和填充方式不是特定的,但必須選擇保證柱有滿意的分離效率。柱在150℃氣流下老化24h。只有證明能得到相同結(jié)果時(shí)才允許改變填充材料和柱的內(nèi)徑。
柱溫:80℃恒溫;
進(jìn)樣器溫度:150℃;
檢測器溫度:150℃;
載氣:氮?dú)猓?/span>
載氣流速:50mL/min。
火焰離子化檢測器,調(diào)節(jié)氫氣和空氣流速以得到:
a. 高靈敏的響應(yīng);
b. 線性響應(yīng)超過測量的濃度范圍;
c. 流速的細(xì)微變化對響應(yīng)和靈敏度的影響可忽略。
記靈儀速度:推薦0.5cm/min。
7.3 試樣和校準(zhǔn)混合液的氣相色譜圖

根據(jù)氣相色譜儀的靈敏感,注射入適量體積試樣(6.3)或校準(zhǔn)混合液(7.1)。注射的體積對結(jié)果的計(jì)算不是關(guān)鍵,但是試樣和校準(zhǔn)混合液注射的體積應(yīng)一致。氣相色譜儀必須工作到正丁苯*流出為止。



 
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