[发明专利]树脂材料中多环芳烃含量的检测方法

说明书

本发明涉及一种树脂材料中多环芳烃含量的检测方法，属于轮胎生产用原料的测试领域。包括如下步骤1)样品的处理：将烃类树脂溶于烷烃溶剂中，把烷烃溶液定量的转移到SPE柱中，用烷烃洗脱，收集已经纯化部分。2)用氘代氯仿溶解干燥残渣溶解后进行核磁共振测试，随同进行氘代氯仿空白实验。3)对核磁氢谱进行积分并根据公式计算H_Bay含量。本发明具有准确、快捷的优点，并有较好的重复性和再现性。其意义在于可以对轮胎用原材料中烃类树脂多环芳烃H_Bay含量进行监控，从而达到从生产源头上监控轮胎多环芳烃H_Bay含量的目的，防止环保不合格轮胎的产生。

技术领域

本发明涉及轮胎生产用原料的测试领域，详细地讲是一种树脂材料中多环芳烃含量的检测方法。

背景技术

众所周知，多环芳烃是指含两个或两个以上苯环的芳烃。具有毒性遗传、毒性突变性和致癌性，对人体可造成多种危害，如对呼吸系统循环系统神经系统损伤，对肝脏、肾脏造成损害，被认定为影响人类健康的主要有机污染物。三个或多个环组成的非线性多环芳烃分子结构中在分子边沿有典型的三边凹区，这个区域的氢原子被叫做湾区氢，¹H NMR波谱仪能够很灵敏地识别并定量这个区域的氢原子，也就是多环芳烃(油)的特征氢原子。

烃类树脂是由脂肪烃和芳香烃混合制成，主要用于轮胎工业中，能够缩短混炼时间、减低混炼能耗，在烃类树脂中会有残留的多环芳烃。

欧盟于2005年通过了2005/69/EC指令，并纳入附录XVII，规定轮胎中多环芳烃产生的湾区氢(H_Bay)含量应不大于0.35％，通过核磁共振波谱仪(NMR)进行测试。ISO21461Rubber─Determination of the aromaticity of oil in vulcanized rubbercompounds中给出了硫化橡胶中H_Bay含量的测试方法，2013年中国出台了相关测试标准GB/T29614《硫化橡胶中多环芳烃含量的测定》，2020年出台了限制标准《轮胎中限用物质的限量要求》，限量要求与欧盟法规一致。因此国内轮胎企业建立测试能力和原材料控制手段迫在眉睫。

ISO 21461及GB/T 29614都是针对硫化橡胶中多环芳香烃含量的测试方法，只能对成品轮胎或半成品胶料进行监控，通过对产品的监控防止了不合格品的流出，但一旦有不合格品产生会给公司带来一定的损失。若能从源头对轮胎生产用材料进行监控，明确关键原材料对轮胎中H_Bay含量的影响，既可以从源头上避免不合格产品的产生，也能降低因风险材料使用造成的损失。目前行业内对轮胎用材料中H_Bay含量的测试影响研究较少，缺乏基础性研究，而目前尚无专门针对橡胶产品原材料中多环芳烃H_Bay含量的方法，因此开展材料中H_Bay含量的检测是十分有必要的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种树脂材料中多环芳烃含量的检测方法，可快速、简便、低成本、干扰小地对树脂中多环芳烃进行提取和检测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种树脂材料中多环芳烃含量的检测方法，其特征是，包括下述步骤：

(1)样品的处理：将烃类树脂溶于烷烃溶剂中，把烷烃溶液定量的转移到SPE柱中，用烧杯收集洗脱液，另取0.5mL烷烃洗小烧杯以保证所有树脂转移到SPE柱中；当所有烷烃溶液被吸收到SPE柱中后，开始用烷烃洗脱非极性组分，在洗脱过程中保持平稳流速，流速不超过5mL/min；当所有烷烃通过SPE柱后，停止收集已经纯化部分，使用氮气吹干提取液，称量干燥残渣，称量精确到0.1mg，计算回收百分数；

(2)测试：用约1mL氘代氯仿溶解前述步骤中的干燥残渣，溶解后移入核磁管中进行核磁共振测试，随同进行氘代氯仿空白实验；

测试时的核磁共振仪参数如下：

探头：1H