塑膠成分檢測

電子電器塑膠檢測是針對電子塑膠的檢測。

基本介紹

• 中文名：塑膠成分檢測
• 成分分析：分析各類塑膠成分，精確到樹脂等
• 配方改進：幫助客戶改進現有產品配方
• 化工檢測：產品檢測認證、ROHS等標準測試

引言

電子電器塑膠檢測立足於，通過圖譜分析塑膠中的各組分含量，改進塑膠配方以及塑膠性能。

我國是溴代阻燃劑的使用大國，2000年溴代阻燃劑生產量大約為1000噸，其中絕大部分為十溴聯苯醚。此外，每年還要從國外進口大量的溴代阻燃劑。但國內溴代阻燃劑的環境污染研究剛起步，而且主要集中於沉積物巾多溴聯苯醚的分布研究。分析方法的欠缺是制約國內多溴聯苯醚研究的重要因素。我國現有的對電子電器產品檢測標準為SN/T2005．2．2005行業標準，但是該方法前處理過程繁瑣，且靈敏度低，分析時間長。鑒於此，本方法將前處理過程簡化，採用氣相色譜質譜法分析檢測等”技術，儀器的靈敏度高。

但是由於PBBs和PBDEs有10種溴取代產物，共209種同分異構體，故難以全部檢測。因此，綜合考慮了阻燃劑組分和塑膠中PBBs與PBDEs的使用情況，以及國內實驗室條件，本方法選擇了19種具有代表性的PBBs和PBDEs單體進行氣相色譜質譜法研究。PBBs和PBDEs的測定重現性高，分析時間短，回收率在82%～115%之間，完全可以達到RollS指令中PBBs和PBDEs的分析要求。產品檢驗的重要依據（如純度，元素，離子分析）

實驗部分

2．1儀器及試劑

7890A-5975C氣相色譜一質譜聯用儀(Agilent公司)，配有電子轟擊源(EI)及數據處理系統。甲苯(分析純，浙江省華東醫藥股份有限公司)；實驗用水符合GB/T6682一級水要求；多溴聯苯標準品(10 mg/L，百靈威公司)：3—一溴聯苯；4，4 7一二溴聯苯；2，4，6一三溴聯苯；2，2’，4，5 7一四溴聯苯；2，2’，4’，5，6一五溴聯苯；2，2 7，4，4 7，5，5’一六溴聯苯；八溴聯苯和九溴聯苯的混合物；十溴聯苯；多溴聯苯醚標準品(50 mg/L，百靈威公司)：4一一溴聯苯醚；4，4’．二溴聯苯醚；3，3 7，4一三溴聯苯醚；3，3’，4，4 7-四溴聯苯醚；3，3 7，4，4’，5一五溴聯苯醚；2，2 7，3，3 7，4，4’一六溴聯苯醚；2，2 7，3，4，4 75，6一七溴聯苯醚；2，2 7，3，4，4 75，5 7，6一八溴聯苯醚；2，2 7，3，3’，4，4’5，5’，6一九溴聯苯醚；十溴聯苯醚(同體，純度>98．3%)。

2．2實驗方法

2．2．1 色譜條件VF6HT高溫石英毛細管色譜柱(15 m×0．25 mm i．d．，0．10斗m)；進樣口溫度：280℃，升溫程式：初始溫度1 10℃，保持2 rain；40℃/min升至200℃；10。C/min升至260℃；20℃/min升至340℃，保持2 min；後運行溫度345℃，保持2 min，載氣(He)流速：1．2 mL/min，恆流模式，進樣量1止，不分流進樣。

2．2．2質譜條件電子轟擊(E1)離子源，電子能量70 eV，氣相色譜和質譜接口溫度320℃，離子源溫度270℃。掃描方式：SCAN和SIM同時，SIM掃描離子列於表l。

多溴聯苯及多溴聯苯醚的定量及定性選擇離子

2．2．3樣品處理將各類電子電器產品(如塑膠、電線、開關面板等)剪成細小顆粒，過l mm孔徑的細篩，備用。稱取混勻的試樣1．000 g(精確至0．001 g)於10 mL具塞刻度試管內，加入5 mL甲苯，60℃超聲1 h，然後冷至室溫，過0．45¨m微孔濾膜除雜質後進行儀器分析。

2．2．4樣品測定分別注入1．0 IxL適當濃度的PBBs和PBDEs標準溶液及樣品提取物溶液於氣質聯用儀中，按上述色譜條件進行分析，記錄峰面積，外標法定量分析。

結果與討論

3．1進樣口溫度的選擇

在PBBs和PBDEs中，十溴聯苯醚對溫度比較敏感，高溫會導致其分解。因此，進樣口溫度對其影響較大。經過實驗選擇，最後確定進樣口溫度為280℃。不同儀器其進樣口的溫度會略有不同。圖1為十溴聯苯醚的分解率隨溫度的變化圖。由圖1可見，隨著溫度的降低，十溴聯苯醚的分解率逐漸降低。但當進樣口溫度降至270℃後，十溴聯苯醚的分解率基本變化不大。所以在確保高靈敏度的條件下，最終確定進樣口溫度為280℃。

3．2標準物質總離子流圖

本方法選用VF．5HT毛細柱。在選定的色譜條件下對多溴聯苯(PBBs)混標和多溴聯苯醚(PBDEs)混標分別進行全掃描(Fullscan)，作出總離子流圖(見圖2)。根據其質譜圖分別對PBBs和PBDEs的19種化合物的碎片離子先後選擇了豐度相對較高、質量數較大的碎片離子作為定量分析的目標監測離子，同時進行全掃描(Fullscan)和監測離子(SIM)，起到了同時對目標化合物定性和定量的效果。

圖2 PBBs(a)和PBDEs(b)的總離子流圖(TIC)Fig，2 Total ion chromatogram of PBBs(a)and PBDEs(b)1．一溴聯苯(MonoBB)3．131 rain；2．二溴聯苯(DiBB)4．074 min；3．i溴聯苯(TriBB)4．622 min；4．四溴聯苯(TetraBB)5．626 rain；5．五溴聯苯(PentaBB)6．519 rain；6．六溴聯苯(HexaBB)7．523 min；7．八溴聯苯(OctaBB)12．350 min；8．九演聯苯(NonaBB)13．060 rain；9．十溴聯苯(DecaBB)13．661 min。1’．一溴聯苯醚(MonoBDE)3．588 min；2’．二溴聯苯醚(DiBDE)4．511rain；3’．三溴聯苯醚(TfiBDE)5．454 min；4’．四溴聯苯醚(TetraBDE)7．016 min；5’．五溴聯苯醚(PentaBl)E)8．649 rain；6’．六溴聯苯醚(HexaBDE)10．702 min；7’．七溴聯苯醚(HeptaBDE)11．422 min；8’．八溴聯苯醚(OemBDE)12．241 min；9 7．幾溴聯苯醚(NonaBDE)13．442 rain；10 7．十溴聯苯醚(Dec,aBDE)14．283 rain。溴的具體取代位置見2．1(The position of bromine is shown in 2．1)。

總離子流圖

3．3線性範圍及檢出限

本方法線性範圍較寬，但實際樣品中PBBs及PBDEs含量差別較大。因此需要根據實際情況對樣品提取溶液進行稀釋或濃縮。配製了一系列濃度的PBBs及PBDEs混合標樣(1～10 mg/kg)，如表2所示，PBBs及PBDEs的工作曲線的相關係數均>0．9990。

標準曲線方程及相關係數值

3．4精密度和準確度

在陰性塑膠樣品中進行了多溴聯苯和多溴聯苯醚的添加回收實驗，添加濃度分別為2，4和8 mg/kg，每個濃度做3個平行實驗。從檢測結果來看，PBBs回收率在97%一1 1 1%之間；PBDEs回收率在82%～1 15%之間，PBBs和PBDEs的相對標準偏差均低於5%，說明本方法用於塑膠樣品中阻燃劑的檢測結果是可靠的。

3．5樣品測定結果

用外標法進行定量分析，由於PBDEs和PBBs各具有200多種異構體，難以購齊，且標樣昂貴。因此本方法根據樣品中常檢出的PBDEs和PBBs的種類，每種取代的化合物各選1種標樣，採用質譜法進行定性及定量分析。樣品實際測定中，會存在多種同分異構體同時檢出的情況，比如九溴聯苯醚在實際樣品中是3種同分異構體同時檢出，八溴聯苯醚是4種同分異構體，七溴聯苯醚是3種同分異構體等，採用面積累計加和的方式對其積分。

用本方法測定了100多批樣品中PBDEs和PBBs的含量，將其中部分含有PBDEs或PBBs的結果列於表3。從表3可看出，含有溴系阻燃劑塑膠樣品中檢出六溴聯苯醚、七溴聯苯醚、八溴聯苯醚、九溴聯苯醚、十溴聯苯醚5種化合物，其中十溴聯苯醚的含量最高，這與十溴聯苯醚低毒、阻燃性能好的特性有關。另外，由於十溴聯苯醚不穩定，檢測過程中會存在分解到九溴聯苯醚的現象，所以在被檢測樣品中，九溴聯苯醚的檢出率也比較高。未檢出低溴原子數的PBBs及PBDEs。

際樣品測定結果

結論

研究結果表明，本方法前處理簡單，回收率比較高，線性關係和檢出限都比較理想，能夠同時對目標化合物進行定性和定量檢測，質譜全部分析時間僅16 min，遠遠短於SN/T2005．2-2005行業標準中所需1 h的分析時間，適合於塑膠中PBBs及PBDEs的檢測。

其他

耐高溫塑膠的工作溫度一般在300℃以上，遠遠高於常規塑膠的工作溫度。

常見的耐高溫塑膠種類有：PPS，PEI，PES，PSU，PAI，PPO，PTFE，PEEK等。