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橡胶制品中防老剂的分析方法

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发表于 2013-8-20 16:53:48 | 显示全部楼层 |阅读模式

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橡胶制品在使用过程中热、氧、臭氧、光、重金属(铜、锰等)、动态疲劳等因素都会导致制品物性降低(硬化、软化、弹性损失等)和产生龟裂
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  ?% y  y2 J' I  w2 r! X。为了能保持制品的机能正常,就需要添加能够延长制品使用寿命的防老剂。防老剂大致可分为胺类、酚类、磷酸类、喹啉类、苯并咪唑类、9 B$ Z& f2 C1 S, O+ [+ e5 d
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硫代氨基甲酸类、有机硫代酸类、石蜡类等,不管是硫化胶、塑料还是热塑性弹性体添加剂的分析都是非常重要的,尤其是一些令人关心的分3 g. q% @: l, c- B; r) u

1 L. O/ q! J! c8 d  H# u析项目。5 x' \2 P  f# [2 ?

: l6 S$ j/ N0 z6 @4 b分析方法主要是用TLC、FT—IR、GC、GC/MS、GC/AED、HPLC、LC/MS等分析溶剂抽出物。在这里主要介绍GC/MS,GC/AED和LC/MS的方法, B1 ^- y4 L8 ]  C: e. P
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气相色谱/质谱分析法(GC/MS), [: |' g' T+ A! v2 b/ n' L7 `
由于毛细管柱的分离能力和操作性更好,所以GC/MS多用毛细管柱。柱子的选择对于物质检出有一定的限制,一般测定防老剂多用弱极性的色
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谱柱。近年来因为毛细管柱的高分离性和MS的高选择性,使得微量分析变成了可能。EPDM 的丙酮抽提物就是利用质谱详尽的数据库数据进行
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& @$ x: j  ]& G7 \* O的解析。DCP的分解物是乙酰苯(苯乙酮),软化剂棕榈酸(十六烷酸)和硬脂酸,增塑剂磷酸三甲苯酯(TCP)及酚类防老剂(酸化防止剂)十八烷3
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, _/ o! |2 q4 p' W& S+ g7 a一丙酸酯等可以一次性分析。但还有一些NR和其他合成橡胶所使用的防老剂如2246等数据资料就没有记录。因此要结合自己所做的工作,来补
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9 Z# H1 h4 _, j9 M8 n9 Z充市售质谱数据库的不足,使分析精度提高。GC/MS的离子化法EI(电子冲击离子化)法是一般常用的,而对于未知试样,用CI(化学离子化)法
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! ~, I: c* e& F1 |! f,可根据分子量进行推定。
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6 r/ d  }( ^( `. w气相色谱/原子发光检测器(GC/AED)
% V* @. R/ E5 n+ V* Q% W原子发光检测器不同于GC FID和GC/MS,它可以对N、S、Cl、P这样的元素进行检测。例如,用GC/MS分析有多种添加剂混合在一起的抽提物
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时,GC/MS能够检测到很多峰。而用GC/AED分析这个抽出物,只能够分析C、H、O、N、Cl等元素,从检测到的物质的峰上,可以判别是含氧
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化合物、含氮化合物(胺类物质)还是含氯化合物。在过敏性接触皮炎问题上,就是测定橡胶制品中有无含氮的添加剂,在测定有害物质上,是, ^, y" g! [2 B& i9 L* W- M

* O$ v. }# f5 R& o/ l& q' i5 O# M检测有无含氯或溴的添加剂等,具有元素选择性的GC/AED也是极有效的方法。
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液相色谱/质谱联用(LC/MS)
7 b$ q- ?' e3 K8 c对于GC/MS难以分析的难挥发性添加剂和热不稳定性物质用LC/MS分析是很有效的。近年来,添加剂日趋高分子量化,使GC/MS难以检测,而
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LC/MS分析这些高分子量添加剂相对更加有效。LC/MS的离子化法有ESI法和APCI(大气压离子化)法两种,由于这两种离子化法检测灵敏度有# K: G; ]" T0 x5 m+ `
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很大变化,因此选择适合的离子化法是很重要的。对于未知试样,推荐首先试用ESI法。另外,由于LC/MS不会引起全部(分子)碎裂,所以可
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以得到分子量的信息。用串联型(LC/MS/MS)的检测器,用MS1进行选择性离子化,就可以得到分子量以外的侧链基团等的信息。但是LC/MS9 x8 v& g& }) H$ `0 N

7 P( k5 O0 J' W' S5 f3 |9 M数据资料不像GC/MS市售的质谱数据那样全面,如果要进行详细的分析,就必须要收集大量基础数据。
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