- 聚合物添加劑的質譜分析
- 杜振霞
- 1019字
- 2020-01-22 11:24:47
一、樣品的制備
盡管目前儀器分析發展很迅速,有些手段可以不用進行樣品前處理,就可以直接測定,但對于聚合物中添加劑的準確定性定量分析,是需要將添加劑從聚合物基體中分離出來的。下面介紹幾種常用的分離手段。
1.溶解沉淀萃取
選用合適的有機溶劑將基材溶解或溶脹,然后加入沉淀劑(通常用甲醇或乙醇)將聚合物沉淀,過濾掉不溶物,濾液就是待分析的試樣。大多數聚合物可以用甲苯加溫溶解,冷卻后用甲醇或乙醇沉淀聚合物主體,使添加劑留在溶劑中。該方法的主要優點是方便、靈活,應用廣。這種方法不需要復雜的儀器設備,在大多數實驗室都可以采用,但重現性不好。
通過改變萃取條件:選擇合適萃取溶劑、萃取時間、萃取溫度,能使這種萃取方法幾乎適用于所有的聚合物。
2.超臨界流體萃取
超臨界流體萃取(SFE)所用的溶劑是超臨界流體,通常選用二氧化碳,因為二氧化碳容易達到臨界流體狀態,并且價格低,毒性小。SFE儀器采用的是動態操作模式,新鮮的超臨界流體不斷流過樣品,將可溶物質萃取,然后在固體收集器沉淀出萃取物。超臨界流體萃取條件包括溫度、壓力、流速等。有時為了增加添加劑在二氧化碳中的溶解度,需要在超臨界流體中添加一些有機改性劑來提高對添加劑的萃取效果。
3.微波萃取
微波萃取是微波和傳統的溶劑萃取法相結合形成的一種新的萃取方法,利用微波場的特點來強化有效成分浸出從而提高萃取效率的一種新技術。在聚合物中添加劑分析中。將聚合物浸在溶劑中,只讓聚合物溶脹但不溶解,這種方法省去了沉淀步驟,并使溶液中低分子量聚合物的量達到最小。因此微波萃取是一種簡單且容易操作的方法。由于試樣制備時間更短,更受人們的青睞。微波萃取用的溶劑,必須能吸收微波,所以萃取介質中必須混合一定量的極性溶劑,如丙酮、1,1,1-三氯乙烯及對聚合物溶解性較好的溶劑。
4.高壓溶劑萃取
高壓溶劑萃取(HPSE)法是指給達到沸點以上的溶劑施以一定壓力的萃取方法。HPSE關鍵的工藝是選擇一種只溶解添加劑的溶劑,這種溶劑不能溶解聚合物,但可以使聚合物保持溶脹狀態,有利于添加劑溶出。如果溶劑溶解了聚合物,在傳遞中由于聚合物重新沉淀易堵塞設備的輸送管線。HPSE的優點是溶劑用量少,萃取速度比傳統方法快,萃取工藝自動化。
樣品制備過程中應注意的問題是添加劑的不完全萃取,尤其是含量低的添加劑。導致萃取添加劑回收率低的原因很多,如交聯聚合物阻礙添加劑從聚合物中移出;添加劑可能鍵合到聚合物上了,比如反應性的受阻胺類添加劑;另外若聚合物中存在炭黑,炭黑會吸附添加劑。