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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法相關(guān)系數(shù)0.9996，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，N=7）1.64%，加標(biāo)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(cè)，對(duì)其他橡膠采取水析凝聚法也有一定的借鑒意義。

關(guān)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(zé)任公司（簡(jiǎn)稱華宇橡膠）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）裝置生產(chǎn)能力為50kt/a。生產(chǎn)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(jīng)過(guò)水析法進(jìn)行凝聚脫溶，最后經(jīng)過(guò)擠壓脫水、干燥、包裝得到SBS成品[1]。經(jīng)過(guò)6年的生產(chǎn)摸索，裝置能達(dá)產(chǎn)達(dá)效，但是溶劑消耗達(dá)不到國(guó)內(nèi)同行的先進(jìn)水平。生產(chǎn)技術(shù)部門對(duì)溶劑消耗進(jìn)行了全面的梳理，逐條定量分析溶劑消耗出處，梳理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)膠液水析凝聚后殘留在橡膠中的溶劑量無(wú)法準(zhǔn)確的計(jì)量。為此化驗(yàn)室嘗試摸索膠液凝聚后溶劑殘留量的檢測(cè)方法，為生產(chǎn)操作調(diào)整提供依據(jù)。

2.實(shí)驗(yàn)及討論

2.1試驗(yàn)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(huán)己烷 分析純 含量≥99.7%

四氫呋喃 ?分析純 含量≥99.9%

無(wú)水乙醇 ?分析純 ?含量≥99.7%

2.2 實(shí)驗(yàn)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(huán)己烷，然后用定量的無(wú)水乙醇進(jìn)行絮凝[2]，靜置后取上清液進(jìn)行外標(biāo)法定量色譜分析，從而推算出膠中殘留環(huán)己烷含量[3]。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

在容量瓶中分別稱取溶劑環(huán)己烷和四氫呋喃，配制含有環(huán)己烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.0105%、0.0221%、0.0330%、0.0491%、0.1071%的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按表1的色譜柱和操作條件進(jìn)行進(jìn)樣，以聚合溶劑環(huán)己烷峰面積為縱坐標(biāo)（y）、環(huán)己烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)（x）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如表2。

2.4 樣品檢測(cè)與精密度分析

用容量瓶準(zhǔn)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(shí)，讓樣品充分溶解，然后加定量無(wú)水乙醇凝聚析出橡膠，靜置10分鐘，取上清液進(jìn)行色譜分析，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線推算出膠中殘留聚合溶劑環(huán)己烷含量。典型圖譜如圖1所示。根據(jù)該方法分析生產(chǎn)線上樣品（簡(jiǎn)稱A），同一樣品同一條件下分析7次，結(jié)果如表3所示，計(jì)算得到相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.64[4]。

2.5 加標(biāo)回收率

以樣品A為空白，分別加入定量的環(huán)己烷，使環(huán)己烷的加入量小于樣品A濃度的2倍進(jìn)行回收試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

3.結(jié)論

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)建立起SBS橡膠中殘留溶劑的分析方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法相關(guān)系數(shù)0.9996，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，N=7）1.64%，加標(biāo)回收率92.1%-104.4%，通過(guò)該方法的建立能夠有效的為SBS裝置生產(chǎn)提供調(diào)整方向，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行調(diào)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(fù)擔(dān)。該方法的建立對(duì)水析法其他橡膠也具有一定的借鑒意義。

4. 參考文獻(xiàn)

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

[2]魏元際、俞強(qiáng)、崔益華.高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2011.

[3]丁立新.色譜分析 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2019.

[4]吳石林、張玘.誤差分析與數(shù)據(jù)處理[M].北京：清華大學(xué)出版社.2010.