[发明专利]热裂解-气相色谱质谱联用法测定塑料中聚氯乙烯含量的方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及聚氯乙烯含量测定技术领域，具体地说是一种热裂解-气相色谱质谱联用法测定塑料中聚氯乙烯含量的方法。

[背景技术]

聚氯乙烯是一种应用很广的高分子材料，广泛应用于电子电器、轻工、纺织、家居等领域。由于聚氯乙烯在燃烧过程中会产生二噁英等剧毒物质，所以它的应用日益受限，欧盟规定聚氯乙烯不能用于直接和食品接触的材料，很多大的电子电器厂商开始推行PVC FREE的措施减少聚氯乙烯在产品中的应用。目前，国内外文献中聚氯乙烯定性的研究较多，如傅里叶红外光谱法、差示扫描量热法、X射线荧光法、离子色谱法来确认确认塑料产品中含有聚氯乙烯。然而，对于塑料中聚氯乙烯的定量方法，目前有傅里叶红外光谱法、热失重方法等，但这些方法难以对塑料中痕量聚氯乙烯进行准确定量。

热裂解-气相色谱质谱联用法(Py-GC-MS)已经被证明是鉴定和识别高聚物的有效方法。用热裂解-气相色谱质谱联用方法，样品快速升温到很高的温度(500–1400℃)，所生成的挥发性裂解产物在线转移到GC-MS分析的毛细管柱中，通过热裂解产物的性质和强度可以推测高聚物的结构。通过所选择特定高聚物热裂解的标记物的含量能够确定一个特定基质中高聚物的含量。例如，Py-GC-MS方法已经用于测定固体环境样品如污泥和尘埃中PVC含量。然而，目前还没有关于用Py-GC-MS检测塑料中痕量PVC的报导。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种热裂解-气相色谱质谱联用法测定塑料中聚氯乙烯含量的方法，能够准确定量塑料中聚氯乙烯的含量，该方法前处理简单，取样量少，测试快速，特异性好。

为实现上述目的设计一种热裂解-气相色谱质谱联用法测定塑料中聚氯乙烯含量的方法，包括以下步骤，

1）样品预处理：称取样品，在样品中加入四氢呋喃，移取样品溶液放入裂解实验的样品舟内，并使其在样品舟内成膜；

2）热裂解-气相色谱质谱联测定：将样品舟置于热裂解-气相色谱质谱联的进样器上，设定仪器参数自动分析，使得样品溶液经热裂解仪裂解，裂解产物经气相色谱质谱联用仪分析；

3）定性分析：根据聚氯乙烯应该含有裂解的特征产物为苯、甲苯、苯乙烯、茚和萘，通过对样品溶液的裂解产物分析来进行初步定性，以判定样品中是否含有聚氯乙烯；

4）定量分析：如按步骤3)判定样品中含有聚氯乙烯，用纯的PVC溶于四氢呋喃配制成标准序列，按样品测试条件测试，取裂解产物苯作为参考化合物，按照外标法进行定量，计算公式如下，式中，C为裂解产物苯的仪器读出量，W为样品质量，V1为提取样品的四氢呋喃的体积，V2为分析用样液的体积,DF为稀释倍数，

步骤1）中，称取1.0g样品放入具塞玻璃管中，加入25mL四氢呋喃，并在震荡仪上震荡90分钟，样品溶液过聚四氟乙烯膜，移取50uL样品溶液到裂解实验的样品舟内，并使其挥干，在样品舟内成膜。

步骤2）中，气相色谱质谱联用的工作条件为，气相色谱柱采用弱极性的HP-5MS柱，规格为柱长30米，柱内径为0.25毫米，膜厚为0.25微米；气相色谱进样口温度设定为300℃，程序升温为初温35℃，保留3分钟，按每分钟10℃升温到200℃，保留3分钟，再按每分钟30℃升温到320℃，保留2分钟；质谱采集采用选择全扫描和选择离子扫描方式同时进行，扫描离子m/z51、65、77、78、89、91、92、103、104、115、116、127、128、129。

步骤2）中，热裂解的工作条件为，裂解管温度为600℃，裂解仪和气相色谱接口温度为280℃，分析模式为单击，载气为氦气，裂解时间为0.2分钟。

步骤3）中，根据聚氯乙烯应该含有裂解的特征产物为苯、甲苯、苯乙烯、茚和萘，按照下面所列离子归属确认特征产物是否存在，苯：m/z78、77、51，甲苯：m/z91、92、65，苯乙烯：m/z104、103、78，茚：m/z116、115、89，萘：m/z128、127、129，同时，与各个化合物的标准品相比，保留时间允许相差±0.5%，离子强度比允许相差在±30%以内。

所述样品为塑料，所述样品包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯。

所述样品中低含量聚氯乙烯的检出限为1000mg/kg。