水析法凝聚橡膠中殘留溶劑分析方法的研究

涂元武 魏麗娜 陳艷霞

摘要：建立起SBS橡膠中殘留溶劑的分析方法。實驗結果表明該方法相關系數0.9996，相對標準偏差（RSD，N=7）1.64%，加標回收率92.1%-104.4%，該方法適用于SBS彈性體采用水析法凝聚后殘留膠中溶劑的分析檢測，對其他橡膠采取水析凝聚法也有一定的借鑒意義。

關鍵詞：殘留溶劑;凝聚;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;水析法;

1.前言

華宇橡膠有限責任公司（簡稱華宇橡膠）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）裝置生產能力為50kt/a。生產流程如下：首先聚合單體在催化劑的作用下采用順序溶液聚合法合成SBS膠液，然后膠液經過水析法進行凝聚脫溶，最后經過擠壓脫水、干燥、包裝得到SBS成品[1]。經過6年的生產摸索，裝置能達產達效，但是溶劑消耗達不到國內同行的先進水平。生產技術部門對溶劑消耗進行了全面的梳理，逐條定量分析溶劑消耗出處，梳理過程中發現膠液水析凝聚后殘留在橡膠中的溶劑量無法準確的計量。為此化驗室嘗試摸索膠液凝聚后溶劑殘留量的檢測方法，為生產操作調整提供依據。

2.實驗及討論

2.1試驗器材及試劑

儀器：安捷倫7820氣相色譜儀

分析天平 感量0.1mg

試劑：環己烷 分析純 含量≥99.7%

四氫呋喃 ?分析純 含量≥99.9%

無水乙醇 ?分析純 ?含量≥99.7%

2.2 實驗思路

凝聚完后橡膠用定量的四氫呋喃完全溶解，釋放出包含在膠中的環己烷，然后用定量的無水乙醇進行絮凝[2]，靜置后取上清液進行外標法定量色譜分析，從而推算出膠中殘留環己烷含量[3]。

2.3 標準曲線制作

在容量瓶中分別稱取溶劑環己烷和四氫呋喃，配制含有環己烷質量分數分別為0.0105%、0.0221%、0.0330%、0.0491%、0.1071%的標準溶液，按表1的色譜柱和操作條件進行進樣，以聚合溶劑環己烷峰面積為縱坐標（y）、環己烷質量分數為橫坐標（x）繪制標準曲線，得到線性回歸方程、相關系數，結果如表2。

2.4 樣品檢測與精密度分析

用容量瓶準確稱取橡膠約2g，精確到0.0001g，加定量四氫呋喃溶解并萃取5小時，讓樣品充分溶解，然后加定量無水乙醇凝聚析出橡膠，靜置10分鐘，取上清液進行色譜分析，然后根據標準曲線推算出膠中殘留聚合溶劑環己烷含量。典型圖譜如圖1所示。根據該方法分析生產線上樣品（簡稱A），同一樣品同一條件下分析7次，結果如表3所示，計算得到相對標準偏差為1.64[4]。

2.5 加標回收率

以樣品A為空白，分別加入定量的環己烷，使環己烷的加入量小于樣品A濃度的2倍進行回收試驗。試驗結果如表5所示。

3.結論

通過以上實驗建立起SBS橡膠中殘留溶劑的分析方法，實驗結果表明該方法相關系數0.9996，相對標準偏差（RSD，N=7）1.64%，加標回收率92.1%-104.4%，通過該方法的建立能夠有效的為SBS裝置生產提供調整方向，經過一段時間的運行調整，凝聚后橡膠中殘留溶劑從1000ppm左右降到100ppm左右，有效地降低了溶劑的消耗，一定程度減輕了尾氣處理的負擔。該方法的建立對水析法其他橡膠也具有一定的借鑒意義。

4. 參考文獻

[1]（捷克）喬治·德羅布尼.熱塑性彈性體手冊[M].第2版. 游長江譯.北京：化學工業出版社.2018.

[2]魏元際、俞強、崔益華.高分子化學與物理基礎[M].北京：化學工業出版社.2011.

[3]丁立新.色譜分析 [M].北京：化學工業出版社.2019.

[4]吳石林、張玘.誤差分析與數據處理[M].北京：清華大學出版社.2010.