裂解气质联用法测定橡胶中UV-326光稳定剂的含量

王文祥

(中国石油独山子石化公司研究院测试中心，独山子 833699)



裂解气质联用法测定橡胶中UV-326光稳定剂的含量

王文祥

(中国石油独山子石化公司研究院测试中心，独山子 833699)

采用裂解气质联用法对橡胶样品中的2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(UV-326)光稳定剂的含量进行了测定，分析了裂解温度、柱箱温度条件和特征离子的选择对分析结果的影响，考察了方法的准确度和精密度，结果表明：该方法操作简便，准确度高，其检测下限为0.3mg/kg，相对标准偏差为2.1～4.5%，是一种对橡胶中UV-326光稳定剂进行快速检测的有效方法。

裂解气质联用光稳定剂UV-326

光稳定剂UV-326是苯并三氮唑类紫外线吸收剂的一种[1]，具有热挥发性小、毒性低[2]、对波长270～380nm的紫外线具有强吸收的特点，在橡胶制品中得到了广泛应用。由于工业生产的质量控制要求，需要对UV-326的含量进行准确测定。但由于国内外尚没有建立关于光稳定剂的检测标准，使用的检测方法多是先通过溶剂萃取提取目标物[3]，然后进行气质联用分析或液质联用分析，前处理过程复杂，容易引入干扰因素。本实验采用裂解气质联用法对光稳定剂UV-326进行测定，免去了样品前处理过程，分析时间短，是一种快速测定光稳定剂UV-326含量的方法。

1　实验部分

1.1设备与材料

Py2020id裂解器(Frontier公司)；6890N-5975B气质联用仪(Agilent公司)。

SBS空白橡胶样品、光稳定剂UV-326标准品、氦气(高纯气体)。

1.2标准样品的制备

称取准确质量的UV-326标准品(精确至0.1mg)，与不同质量的SBS空白橡胶样品混合均匀，制备成不同浓度的标准样品。

1.3分析过程

通过加热将UV-326从橡胶样品中解析出来并被载气带入气相色谱仪，经过柱头冷凝和色谱柱分离后进入质谱检测器，利用选择离子扫描对UV-326进行定性定量。分析过程不需要额外的样品前处理操作，降低了操作复杂程度也避免了干扰因素的影响。

2　结果与讨论

2.1色谱分析条件

样品进样量为0.2mg；初始热解析温度60℃，保持2min，以20℃/min升温至320℃，保持14min。色谱柱HP-5ms(30m×250μm×0.25μm)；进样口温度300℃；柱箱初始温度50℃，保持5min，以10℃/min升温至320℃，保持10min；载气氦气；载气流速1.0mL/min；分流比10∶1。选择离子扫描模式；选择特征离子300m/z；离子源温度230℃；四极杆温度280℃；电离电压70eV。

2.2温度条件的选择

UV-326的沸点约为280℃，因此将Py2020id裂解器终温设置为320℃以保证UV-326能够全部解析，但是由于热解析是一个逐渐的持续过程，如果气质联用仪与裂解器的升温程序同时运行，会发生持续进样的现象，色谱图上会产生较长的组分拖尾。因此，裂解器的热解析操作要和气质联用仪的色谱分析操作分阶段进行，两者的温度关系见图1。

图1　裂解器和GC柱箱温度曲线图

在A阶段裂解器快速升温至320℃，色谱柱箱保持在60℃，此时UV-326从橡胶样品中解析出来并在柱头冷凝。在B阶段裂解器温度迅速降至60℃，色谱柱箱从60℃开始程序升温至320℃，此时之前解析出的UV-326经色谱分离后被质谱检测器检测。

2.3特征离子的选择

在橡胶样品热解析的过程中除了UV-326还会有大量其他组分共流出，因此必须采用选择离子扫描方式对UV-326的特征离子进行检测。通过对标样分析可知UV-326的特征离子主要有315、300和272m/z等，选择丰度最大的300m/z离子作为扫描离子进行检测。选择离子扫描(SIM)谱图和总离子扫描(TIC)谱图见图2、图3。

图2　UV-326质谱图

图3　UV-326标准样和橡胶样分析谱图

2.4最低检测限

通过逐级降低浓度，采用裂解气质联用法测定，分别以3倍信噪比和10信噪比对应的浓度作为UV-326的最低检测限和定量限，经检测UV-326的最低检测限可达0.3mg/kg，UV-326的定量限为1.1mg/kg。

2.5方法的准确度与精密度

在相同测试条件下，通过向SBS空白橡胶样品中分别添加100.0、200.0、500.0、800.0mg/kg浓度水平的UV-326标准物质，重复测定6次，测得UV-326的回收率为98.86～101.7%，相对标准偏差为2.1～4.5%，结果见表1和表2。

表1　回收率实验

表2　精密度实验

3　结论

介绍了裂解气质联用法测定橡胶中UV-326含量的方法，通过控制裂解器和气相色谱仪柱箱的温度将UV-326从橡胶中解析出来进行检测。采用该方法具有操作简便、准确度高的特点，是一种快速有效的对UV-326含量测定的方法。

[1]由宏君，刘聚民．光稳定剂的特点[J]．当代化工，2004，(5):267．

[2]王善伟，杨成洁，杜新胜．苯并三唑类光稳定剂的研究进展[J]．塑料制造，2011，(9)：60.

[3]孟平蕊，李良波，宋桂兰．高压液相色谱法测定PVC中的光稳定剂[J]．塑料工业，1997，(5)：104．

Determination of UV-326 light stabilizer content in rubber by Py-GC-MS.

Wang Wenxiang

(Test Center of China Petroleum Dushanzi Petrochemical Company Research Institute,Dushanzi 833699,China)

The influences of pyrolyzer temperature，oven temperature and characteristic ion were analyzed.The accuracy and precision of the method were examined.The result indicated that the method was simple and high accurate.The detection limit was 0.3mg/kg，the RSD was 2.1%-4.5%.

Py-GC-MS ,Light stabilizer,UV-326

王文祥，男，工程师，目前从事分析测试工作，Email：yjy_wwx@petrochina.com.cn。

10.3936/j.issn.1001-232x.2016.04.005

2015-10-21