[发明专利]橡胶中脂肪酸的分辨及定量分析方法

说明书

技术领域

本发明属于橡胶及橡胶配方分析领域，具体涉及所有种类硫化及混炼橡胶中游离脂肪酸、脂肪酸皂盐及脂肪酸酯的分辨及定量的分析方法。所述的硫化及混炼橡胶包括但不限于天然或合成的原料橡胶(包括但不限于NR、BR、SBR、IIR、CIIR、BIIR、EPDM、CR、硅胶等)以及它们的复合；以橡胶为载体的各种助剂产品；硫化及混炼的橡胶配合物等。 

背景技术

随着橡胶工业的发展，橡胶及橡胶配方的研究越来越受到人们的重视。准确分辨胶料中游离脂肪酸、脂肪酸皂盐及脂肪酸酯，并分别对其定量对橡胶及橡胶配方分析有重要的意义。 

目前，橡胶胶料中尤其是橡胶配合物中游离脂肪酸、脂肪酸皂盐中脂肪酸及脂肪酸酯中脂肪酸的分辨及定量分析尚未有文献及方法公布，尚属空白。 

发明内容

本发明旨在提供一种分辨硫化及混炼橡胶中游离脂肪酸、脂肪酸皂盐中的脂肪酸及脂肪酸酯中的脂肪酸的方法并对其准确定量，所述的硫化及混炼橡胶包括但不限于天然或合成的原料橡胶(包括但不限于NR、BR、SBR、IIR、CIIR、BIIR、EPDM、CR、硅胶等)以及它们的复合；以橡胶为载体的各种助剂产品；硫化及混炼的橡胶配合物等。 

本发明的一个目的在于提供一种硫化橡胶胶料中脂肪酸的分辨及定量分析方法，具体包括以下步骤： 

步骤1，将硫化橡胶制成橡胶胶料颗粒，称取1重量份橡胶颗粒； 

步骤2，依次使用溶剂A与溶剂B抽提所述胶料颗粒，将所得抽提液分别浓缩至干得抽出物A和B(溶剂A抽提得抽出物A，溶剂B抽提得抽出物B)； 

步骤3，将抽出物B分为抽出物B1和抽出物B2两份(B1、B2不必均分，但需准确称量，根据B1、B2的质量比，确定抽提液B1、B2所对应的步骤1中硫化橡胶颗粒的重量份)，然后分别加内标物质到抽出物A、抽出物B1和抽出物B2中； 

步骤4，在抽出物B2中加入碱液，回流； 

步骤5，然后在抽出物A以及抽出物B1和B2中分别加入1～100重量份的催化剂-醇溶液(醇溶液中催化剂的质量浓度为5％～30％)，回流反应； 

步骤6，反应结束后，分别加入适量萃取剂和饱和氯化钠溶液对抽出物A、B1和B2的反应产物进行 萃取，萃取液通过毛细柱气相色谱法分离测试，计算橡胶胶料中脂肪酸的含量。 

优选的，步骤1中，橡胶胶料颗粒的粒径小于2mm³； 

优选的，步骤2中，抽提时间为0.5h～24h； 

优选的，步骤3中，内标物质的用量为：0.005-0.050重量份； 

优选的，步骤4中，碱液浓度为0.1～1.0mol/L，回流温度为50～100℃，时间为0.5-3.0小时； 

优选的，步骤5中，回流温度为50～100℃，时间为0.5-3.0小时； 

其中可定量的脂肪酸包括C2-C22的直链/支链、饱和/不饱和脂肪酸中的一种或多种；所述内标物质是碳原子数为C2-C22的脂肪酸中的一种。根据需定量的脂肪酸的不同，内标物质的选择可有所不同。当定量样品中碳链长度为C4～C8的脂肪酸时，优选戊酸为内标物质；当定量样品中碳链长度为C8～C22的脂肪酸时，优选癸酸为内标物质；当同时定量样品中碳链长度为C4～C8及C8～C22的脂肪酸时，则同时加入两种内标物质，C8脂肪酸的定量依照C8～C22脂肪酸的定量进行。内标物质可以是直接称量的内标物质也可以为配制的内标物质溶液。 

步骤2中依次使用溶剂A与溶剂B抽提，所述的溶剂A为醇，优选甲醇；溶剂B可以是酮、卤代烷烃中的一种或多种，优选丙酮-氯仿的混合溶剂。先用溶剂A抽提出胶料中的游离脂肪酸，再用溶剂B抽提出胶料中的脂肪酸皂盐和脂肪酸酯，溶剂B中丙酮与氯仿的比例根据抽提的难易程度进行调整，优选为体积比1：1-1：4之间。 

步骤4所述的碱液是氢氧化钠或氢氧化钾的醇溶液，醇为C1～C5的一元醇，优选甲醇。步骤4为脂肪酸酯的水解步骤。 

步骤5所述的催化剂-醇溶液，催化剂可以是硫酸、三氟化硼(BF₃)、三甲基氢氧化硫(TMSH)中的一种，优选三氟化硼；醇的类型需与步骤4中的醇一致。步骤5为酯化步骤，目的是将溶剂抽出物中的脂肪酸、脂肪酸皂及已在步骤4中水解的脂肪酸酯转化为低沸点的脂肪酸单酯，用于气相色谱分析。 

步骤6所述的萃取剂可以是C6～C12的直链或支链烷烃，C6-C12的环烷烃，或醚类，优选异辛烷。