水析法凝聚橡胶中残留溶剂分析方法的研究

涂元武 魏丽娜 陈艳霞

摘要：建立起SBS橡胶中残留溶剂的分析方法。实验结果表明该方法相关系数0.9996，相对标准偏差（RSD，N=7）1.64%，加标回收率92.1%-104.4%，该方法适用于SBS弹性体采用水析法凝聚后残留胶中溶剂的分析检测，对其他橡胶采取水析凝聚法也有一定的借鉴意义。

关键词：残留溶剂;凝聚;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;水析法;

1.前言

华宇橡胶有限责任公司（简称华宇橡胶）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）装置生产能力为50kt/a。生产流程如下：首先聚合单体在催化剂的作用下采用顺序溶液聚合法合成SBS胶液，然后胶液经过水析法进行凝聚脱溶，最后经过挤压脱水、干燥、包装得到SBS成品[1]。经过6年的生产摸索，装置能达产达效，但是溶剂消耗达不到国内同行的先进水平。生产技术部门对溶剂消耗进行了全面的梳理，逐条定量分析溶剂消耗出处，梳理过程中发现胶液水析凝聚后残留在橡胶中的溶剂量无法准确的计量。为此化验室尝试摸索胶液凝聚后溶剂残留量的检测方法，为生产操作调整提供依据。

2.实验及讨论

2.1试验器材及试剂

仪器：安捷伦7820气相色谱仪

分析天平 感量0.1mg

试剂：环己烷 分析纯 含量≥99.7%

四氢呋喃  分析纯 含量≥99.9%

无水乙醇  分析纯  含量≥99.7%

2.2 实验思路

凝聚完后橡胶用定量的四氢呋喃完全溶解，释放出包含在胶中的环己烷，然后用定量的无水乙醇进行絮凝[2]，静置后取上清液进行外标法定量色谱分析，从而推算出胶中残留环己烷含量[3]。

2.3 标准曲线制作

在容量瓶中分别称取溶剂环己烷和四氢呋喃，配制含有环己烷质量分数分别为0.0105%、0.0221%、0.0330%、0.0491%、0.1071%的标准溶液，按表1的色谱柱和操作条件进行进样，以聚合溶剂环己烷峰面积为纵坐标（y）、环己烷质量分数为横坐标（x）绘制标准曲线，得到线性回归方程、相关系数，结果如表2。

2.4 样品检测与精密度分析

用容量瓶准确称取橡胶约2g，精确到0.0001g，加定量四氢呋喃溶解并萃取5小时，让样品充分溶解，然后加定量无水乙醇凝聚析出橡胶，静置10分钟，取上清液进行色谱分析，然后根据标准曲线推算出胶中残留聚合溶剂环己烷含量。典型图谱如图1所示。根据该方法分析生产线上样品（简称A），同一样品同一条件下分析7次，结果如表3所示，计算得到相对标准偏差为1.64[4]。

2.5 加标回收率

以样品A为空白，分别加入定量的环己烷，使环己烷的加入量小于样品A浓度的2倍进行回收试验。试验结果如表5所示。

3.结论

通过以上实验建立起SBS橡胶中残留溶剂的分析方法，实验结果表明该方法相关系数0.9996，相对标准偏差（RSD，N=7）1.64%，加标回收率92.1%-104.4%，通过该方法的建立能够有效的为SBS装置生产提供调整方向，经过一段时间的运行调整，凝聚后橡胶中残留溶剂从1000ppm左右降到100ppm左右，有效地降低了溶剂的消耗，一定程度减轻了尾气处理的负担。该方法的建立对水析法其他橡胶也具有一定的借鉴意义。

4. 参考文献

[1]（捷克）喬治·德罗布尼.热塑性弹性体手册[M].第2版. 游长江译.北京：化学工业出版社.2018.

[2]魏元际、俞强、崔益华.高分子化学与物理基础[M].北京：化学工业出版社.2011.

[3]丁立新.色谱分析 [M].北京：化学工业出版社.2019.

[4]吴石林、张玘.误差分析与数据处理[M].北京：清华大学出版社.2010.