張清,龍梅,陸嘉莉
(重慶市計量質量檢測研究院,重慶 401121)
地坪涂料因其優良的粘結性、耐磨性和防腐蝕性而廣泛用于食品化工、電力電子、儀器儀表、制藥、食品等生產作業場所和商場、學校、體育館、展廳、停車場等公共場所[1-2]。鄰苯二甲酸酯(PAEs)增塑劑是一類具有生殖毒性、免疫毒性、致畸致癌性的環境激素,可以通過消化、呼吸、皮膚接觸等途徑進入人體并累積,會嚴重危及身體健康[3]。
在涂料行業,PAEs增塑劑主要用來增加涂膜柔韌性。然而涂料使用后,未與涂料中的高分子基質形成穩定化學鍵的PAEs增塑劑,容易遷移到環境而傳遞至人體[4]。本研究建立了氣相色譜-質譜法(GC-MS)測定地坪涂料中關注度較高的6種塑化劑的方法,旨在為檢驗檢測、政府決策、部門監管、風險評估和預警提供科學依據。
1310-TSQ8000氣相色譜-質譜聯用儀,Thermo Scientific Trace;MS105DU 電 子 天 平,METTLER TOLEDO;BILON-2000CT超聲波清洗器,上海比朗儀器公司;0.22 μm有機相型微孔濾膜,天津津騰實驗設備有限公司。
6種增塑劑標準品:鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP),純度≥98%,購于德國Dr.Ehrenstorfer公司;丁酮,分析純,純度≥99.0%,購于重慶川東化工(集團)有限公司。
氣相色譜條件:色譜柱為HP-5MS石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度為 300 ℃;升溫程序為初始溫度 70 ℃,保持 1 min,以 20 ℃ /min升溫至220 ℃,保持2 min,以3 ℃/min升溫至270 ℃,保持 1 min,以 20 ℃/min升溫至300 ℃,保持 10 min;進樣體積:1 μL;恒流模式,不分流進樣,流速1.2 mL/min;載氣為氦氣(純度≥99.999%)。
質譜條件:離子源溫度為300 ℃;傳輸線溫度為280 ℃;電離方式為電轟擊電離(EI);溶劑延遲5 min;全掃描(SCAN)定性,選擇離子掃描(SIM)定量。
6種增塑劑的保留時間及定性、定量離子見表1。
分別稱取6種增塑劑標準品0.1 g(精度0.1 mg),用丁酮溶解并定容于100 mL容量瓶中,得到1 000 mg/L的單標儲備液,于4 ℃冰箱保存。分別移取適量單標儲備液,用丁酮配制得到DBP、BBP、DEHP、DNOP濃度為 200 mg/L,DINP、DIDP濃度為 500 mg/L 的混合標準儲備液。將混合標準儲備液逐級稀釋配制成混合標準工作液,使得DBP、BBP、DEHP、DNOP 濃度分別為 0.03 mg/L、0.06 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L,DINP、DIDP 濃度分別為 0.50 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L、4.00 mg/L、10.00 mg/L、20.00 mg/L,保存于 4 ℃冰箱待測。
將待測樣品攪拌均勻,按產品明示的施工配比制備混合試樣后,精確稱取1 g(精確至0.1 mg)試樣于50 mL具塞錐形瓶中。加入20 mL丁酮后置于超聲波發生器中提取10 min,冷卻后將上清濾液轉移至50 mL容量瓶中,殘渣再用20 mL丁酮超聲提取5 min。合并濾液至50 mL容量瓶中,用丁酮定容。最后用0.22 μm有機濾膜過濾,待GC-MS分析。
將配制好的標準工作溶液上機測試,再分別以各物質質量濃度為橫坐標,色譜峰面積為縱坐標,繪制標準曲線并計算回歸方程。結果見表2,DBP、BBP、DEHP、DNOP 在 0.03~1.00 mg/L 的范圍內,以及 DINP、DIDP在 0.5~20.0 mg/L的范圍內,線性關系良好,相關系數(R2)均不低于0.997。通過將曲線最低點用丁酮逐級稀釋后上機測試,根據信噪比S/N=3 可計算方法檢出限為 1.7~7.1 mg/kg。

表1 SIM模式下6種增塑劑保留時間、定性參考離子和定量離子

表2 線性方程和方法檢出限
通過向空白的地坪涂料樣品中添加低、中、高3個濃度的目標物質標準溶液,每個加標水平測定6次,計算加標回收率和相對標準偏差(RSD)。結果見表3,6種增塑劑加標回收率為85.6%~102.7%,RSD為1.2%~5.1%。

表3 加標回收率和精密度(n=6)
用建立的方法測定了17批次地坪涂料的增塑劑含量,圖1為典型樣品的GC-MS總離子流圖。檢測結果如表4所示,有10批次檢出DEHP,含量在5.5~12.4 mg/kg。有 14 批次檢測出 DBP,含量在 9.6~5 613 mg/kg。有一批次樣品(15#)的DBP含量高達5 613 mg/kg,風險很高,該物質可能是作為重要輔料帶入。

圖1 某樣品的GC-MS總離子流圖
本文建立了GC-MS法測定地坪涂料中6種PAEs增塑劑含量的方法,該方法操作簡單、線性好、準確度高。對市場上17批次地坪涂料中添加的增塑劑含量進行檢測,結果發現大部分企業生產的地坪涂料中添加PAEs,表明很有必要強化政府監管和建立產品風險監測制度,以保障人民的安全。

表 4 實際樣品檢測結果 單位:mg/kg