气相色谱-质谱法测定地坪涂料中6种增塑剂的含量

2020-07-06 09:31张清龙梅陆嘉莉
生物化工 2020年3期
关键词:增塑剂邻苯二甲酸涂料

张清,龙梅,陆嘉莉

(重庆市计量质量检测研究院,重庆 401121)

地坪涂料因其优良的粘结性、耐磨性和防腐蚀性而广泛用于食品化工、电力电子、仪器仪表、制药、食品等生产作业场所和商场、学校、体育馆、展厅、停车场等公共场所[1-2]。邻苯二甲酸酯(PAEs)增塑剂是一类具有生殖毒性、免疫毒性、致畸致癌性的环境激素,可以通过消化、呼吸、皮肤接触等途径进入人体并累积,会严重危及身体健康[3]。

在涂料行业,PAEs增塑剂主要用来增加涂膜柔韧性。然而涂料使用后,未与涂料中的高分子基质形成稳定化学键的PAEs增塑剂,容易迁移到环境而传递至人体[4]。本研究建立了气相色谱-质谱法(GC-MS)测定地坪涂料中关注度较高的6种塑化剂的方法,旨在为检验检测、政府决策、部门监管、风险评估和预警提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1310-TSQ8000气相色谱-质谱联用仪,Thermo Scientific Trace;MS105DU 电 子 天 平,METTLER TOLEDO;BILON-2000CT超声波清洗器,上海比朗仪器公司;0.22 μm有机相型微孔滤膜,天津津腾实验设备有限公司。

6种增塑剂标准品:邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP),纯度≥98%,购于德国Dr.Ehrenstorfer公司;丁酮,分析纯,纯度≥99.0%,购于重庆川东化工(集团)有限公司。

1.2 GC-MS条件

气相色谱条件:色谱柱为HP-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度为 300 ℃;升温程序为初始温度 70 ℃,保持 1 min,以 20 ℃ /min升温至220 ℃,保持2 min,以3 ℃/min升温至270 ℃,保持 1 min,以 20 ℃/min升温至300 ℃,保持 10 min;进样体积:1 μL;恒流模式,不分流进样,流速1.2 mL/min;载气为氦气(纯度≥99.999%)。

质谱条件:离子源温度为300 ℃;传输线温度为280 ℃;电离方式为电轰击电离(EI);溶剂延迟5 min;全扫描(SCAN)定性,选择离子扫描(SIM)定量。

6种增塑剂的保留时间及定性、定量离子见表1。

1.3 标准工作溶液的配制

分别称取6种增塑剂标准品0.1 g(精度0.1 mg),用丁酮溶解并定容于100 mL容量瓶中,得到1 000 mg/L的单标储备液,于4 ℃冰箱保存。分别移取适量单标储备液,用丁酮配制得到DBP、BBP、DEHP、DNOP浓度为 200 mg/L,DINP、DIDP浓度为 500 mg/L 的混合标准储备液。将混合标准储备液逐级稀释配制成混合标准工作液,使得DBP、BBP、DEHP、DNOP 浓度分别为 0.03 mg/L、0.06 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L,DINP、DIDP 浓度分别为 0.50 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L、4.00 mg/L、10.00 mg/L、20.00 mg/L,保存于 4 ℃冰箱待测。

1.4 样品前处理

将待测样品搅拌均匀,按产品明示的施工配比制备混合试样后,精确称取1 g(精确至0.1 mg)试样于50 mL具塞锥形瓶中。加入20 mL丁酮后置于超声波发生器中提取10 min,冷却后将上清滤液转移至50 mL容量瓶中,残渣再用20 mL丁酮超声提取5 min。合并滤液至50 mL容量瓶中,用丁酮定容。最后用0.22 μm有机滤膜过滤,待GC-MS分析。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线和方法检出限

将配制好的标准工作溶液上机测试,再分别以各物质质量浓度为横坐标,色谱峰面积为纵坐标,绘制标准曲线并计算回归方程。结果见表2,DBP、BBP、DEHP、DNOP 在 0.03~1.00 mg/L 的范围内,以及 DINP、DIDP在 0.5~20.0 mg/L的范围内,线性关系良好,相关系数(R2)均不低于0.997。通过将曲线最低点用丁酮逐级稀释后上机测试,根据信噪比S/N=3 可计算方法检出限为 1.7~7.1 mg/kg。

表1 SIM模式下6种增塑剂保留时间、定性参考离子和定量离子

表2 线性方程和方法检出限

2.2 回收率和精密度

通过向空白的地坪涂料样品中添加低、中、高3个浓度的目标物质标准溶液,每个加标水平测定6次,计算加标回收率和相对标准偏差(RSD)。结果见表3,6种增塑剂加标回收率为85.6%~102.7%,RSD为1.2%~5.1%。

表3 加标回收率和精密度(n=6)

2.3 实际样品的测定

用建立的方法测定了17批次地坪涂料的增塑剂含量,图1为典型样品的GC-MS总离子流图。检测结果如表4所示,有10批次检出DEHP,含量在5.5~12.4 mg/kg。有 14 批次检测出 DBP,含量在 9.6~5 613 mg/kg。有一批次样品(15#)的DBP含量高达5 613 mg/kg,风险很高,该物质可能是作为重要辅料带入。

图1 某样品的GC-MS总离子流图

3 结论

本文建立了GC-MS法测定地坪涂料中6种PAEs增塑剂含量的方法,该方法操作简单、线性好、准确度高。对市场上17批次地坪涂料中添加的增塑剂含量进行检测,结果发现大部分企业生产的地坪涂料中添加PAEs,表明很有必要强化政府监管和建立产品风险监测制度,以保障人民的安全。

表 4 实际样品检测结果 单位:mg/kg

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