裂解氣質聯用法測定橡膠中UV-326光穩定劑的含量

王文祥

(中國石油獨山子石化公司研究院測試中心，獨山子 833699)

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裂解氣質聯用法測定橡膠中UV-326光穩定劑的含量

王文祥

(中國石油獨山子石化公司研究院測試中心，獨山子 833699)

采用裂解氣質聯用法對橡膠樣品中的2-(2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV-326)光穩定劑的含量進行了測定，分析了裂解溫度、柱箱溫度條件和特征離子的選擇對分析結果的影響，考察了方法的準確度和精密度，結果表明：該方法操作簡便，準確度高，其檢測下限為0.3mg/kg，相對標準偏差為2.1～4.5%，是一種對橡膠中UV-326光穩定劑進行快速檢測的有效方法。

裂解氣質聯用光穩定劑UV-326

光穩定劑UV-326是苯并三氮唑類紫外線吸收劑的一種[1]，具有熱揮發性小、毒性低[2]、對波長270～380nm的紫外線具有強吸收的特點，在橡膠制品中得到了廣泛應用。由于工業生產的質量控制要求，需要對UV-326的含量進行準確測定。但由于國內外尚沒有建立關于光穩定劑的檢測標準，使用的檢測方法多是先通過溶劑萃取提取目標物[3]，然后進行氣質聯用分析或液質聯用分析，前處理過程復雜，容易引入干擾因素。本實驗采用裂解氣質聯用法對光穩定劑UV-326進行測定，免去了樣品前處理過程，分析時間短，是一種快速測定光穩定劑UV-326含量的方法。

1　實驗部分

1.1設備與材料

Py2020id裂解器(Frontier公司)；6890N-5975B氣質聯用儀(Agilent公司)。

SBS空白橡膠樣品、光穩定劑UV-326標準品、氦氣(高純氣體)。

1.2標準樣品的制備

稱取準確質量的UV-326標準品(精確至0.1mg)，與不同質量的SBS空白橡膠樣品混合均勻，制備成不同濃度的標準樣品。

1.3分析過程

通過加熱將UV-326從橡膠樣品中解析出來并被載氣帶入氣相色譜儀，經過柱頭冷凝和色譜柱分離后進入質譜檢測器，利用選擇離子掃描對UV-326進行定性定量。分析過程不需要額外的樣品前處理操作，降低了操作復雜程度也避免了干擾因素的影響。

2　結果與討論

2.1色譜分析條件

樣品進樣量為0.2mg；初始熱解析溫度60℃，保持2min，以20℃/min升溫至320℃，保持14min。色譜柱HP-5ms(30m×250μm×0.25μm)；進樣口溫度300℃；柱箱初始溫度50℃，保持5min，以10℃/min升溫至320℃，保持10min；載氣氦氣；載氣流速1.0mL/min；分流比10∶1。選擇離子掃描模式；選擇特征離子300m/z；離子源溫度230℃；四極桿溫度280℃；電離電壓70eV。

2.2溫度條件的選擇

UV-326的沸點約為280℃，因此將Py2020id裂解器終溫設置為320℃以保證UV-326能夠全部解析，但是由于熱解析是一個逐漸的持續過程，如果氣質聯用儀與裂解器的升溫程序同時運行，會發生持續進樣的現象，色譜圖上會產生較長的組分拖尾。因此，裂解器的熱解析操作要和氣質聯用儀的色譜分析操作分階段進行，兩者的溫度關系見圖1。

圖1　裂解器和GC柱箱溫度曲線圖

在A階段裂解器快速升溫至320℃，色譜柱箱保持在60℃，此時UV-326從橡膠樣品中解析出來并在柱頭冷凝。在B階段裂解器溫度迅速降至60℃，色譜柱箱從60℃開始程序升溫至320℃，此時之前解析出的UV-326經色譜分離后被質譜檢測器檢測。

2.3特征離子的選擇

在橡膠樣品熱解析的過程中除了UV-326還會有大量其他組分共流出，因此必須采用選擇離子掃描方式對UV-326的特征離子進行檢測。通過對標樣分析可知UV-326的特征離子主要有315、300和272m/z等，選擇豐度最大的300m/z離子作為掃描離子進行檢測。選擇離子掃描(SIM)譜圖和總離子掃描(TIC)譜圖見圖2、圖3。

圖2　UV-326質譜圖

圖3　UV-326標準樣和橡膠樣分析譜圖

2.4最低檢測限

通過逐級降低濃度，采用裂解氣質聯用法測定，分別以3倍信噪比和10信噪比對應的濃度作為UV-326的最低檢測限和定量限，經檢測UV-326的最低檢測限可達0.3mg/kg，UV-326的定量限為1.1mg/kg。

2.5方法的準確度與精密度

在相同測試條件下，通過向SBS空白橡膠樣品中分別添加100.0、200.0、500.0、800.0mg/kg濃度水平的UV-326標準物質，重復測定6次，測得UV-326的回收率為98.86～101.7%，相對標準偏差為2.1～4.5%，結果見表1和表2。

表1　回收率實驗

表2　精密度實驗

3　結論

介紹了裂解氣質聯用法測定橡膠中UV-326含量的方法，通過控制裂解器和氣相色譜儀柱箱的溫度將UV-326從橡膠中解析出來進行檢測。采用該方法具有操作簡便、準確度高的特點，是一種快速有效的對UV-326含量測定的方法。

[1]由宏君，劉聚民．光穩定劑的特點[J]．當代化工，2004，(5):267．

[2]王善偉，楊成潔，杜新勝．苯并三唑類光穩定劑的研究進展[J]．塑料制造，2011，(9)：60.

[3]孟平蕊，李良波，宋桂蘭．高壓液相色譜法測定PVC中的光穩定劑[J]．塑料工業，1997，(5)：104．

Determination of UV-326 light stabilizer content in rubber by Py-GC-MS.

Wang Wenxiang

(Test Center of China Petroleum Dushanzi Petrochemical Company Research Institute,Dushanzi 833699,China)

The influences of pyrolyzer temperature，oven temperature and characteristic ion were analyzed.The accuracy and precision of the method were examined.The result indicated that the method was simple and high accurate.The detection limit was 0.3mg/kg，the RSD was 2.1%-4.5%.

Py-GC-MS ,Light stabilizer,UV-326

王文祥，男，工程師，目前從事分析測試工作，Email：yjy_wwx@petrochina.com.cn。

10.3936/j.issn.1001-232x.2016.04.005

2015-10-21