徐艷林,陳緒飛,高 明
(華勤橡膠工業(yè)集團(tuán) 通力輪胎分析測試實(shí)驗(yàn)中心,山東 兗州 272100)
天然橡膠(NR)塑煉時(shí)采用化學(xué)塑解劑能夠有效降低NR相對分子質(zhì)量,縮短塑煉時(shí)間,降低能耗,提高生產(chǎn)效率,而且在存放過程中膠料的粘度更為穩(wěn)定[1]。由于生產(chǎn)工藝和成本等因素,國內(nèi)大部分橡膠制品生產(chǎn)企業(yè)使用常規(guī)的塑解劑B,其主要成分是五氯硫酚,對生產(chǎn)和使用人員的健康有很大損害,國外已停止生產(chǎn)和使用。近年來,隨著人們安全意識的提高和歐盟REACH法規(guī)的實(shí)施及綠色環(huán)保的要求,主要成分為2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物(DBD)的環(huán)保型化學(xué)塑解劑在轎車子午線輪胎生產(chǎn)中大量應(yīng)用,少數(shù)全鋼子午線輪胎中也開始使用[2]。
化學(xué)塑解劑DBD是一種通用型復(fù)合化學(xué)塑解劑,具有氣味小、無毒、活性高的特點(diǎn),不含五氯硫酚,對人體無危害[3-4],因此越來越多地被國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)和使用。但目前關(guān)于塑解劑DBD含量的檢測沒有統(tǒng)一、明確的方法。
本工作研究高效液相色譜法測定塑解劑DBD的含量。
DBD標(biāo)準(zhǔn)品,質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.98,梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品;甲醇,色譜純,質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.99,天津康科德試劑有限公司產(chǎn)品;試驗(yàn)用水均為超純水。
安捷倫1260型高效液相色譜儀,配多波長MWD檢測,安捷倫科技有限公司產(chǎn)品,儀器條件如下:色譜柱 ZORBAX SB-C18(4.6 mm×150 mm,5 μm),流動(dòng)相 甲醇/水體積比為70∶30,流速 0.8 mL·min-1,檢測器波長 260 nm,參比波長 550 nm,柱溫 40 ℃,進(jìn)樣體積 5 μL。
KQ-400KD型高功率數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品;Millipore Advantage A10型超純水儀,美國珀金埃爾默股份有限公司產(chǎn)品;METTLER TOLEDO XSE 205型分析天平,梅特勒-托利多有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 樣品預(yù)處理
取少量樣品,切除表層,中間部分用研缽研細(xì)(高純度樣品可省去此步驟),稱取約50 mg于100 mL容量瓶中,加甲醇40 mL,于超聲波水浴中超聲處理30 min(若樣品中有分散劑,則溶液中有少量不溶物),用甲醇定容。充分搖勻,用0.45 μm微孔過濾后進(jìn)樣分析,外標(biāo)法定量。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
稱適量DBD標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中,用甲醇定容,作為標(biāo)準(zhǔn)品儲備液(質(zhì)量濃度為5 080 μg·mL-1)。用儲備液配制DBD質(zhì)量濃度為5.08,10.16,20.32,101.6,508,1 016和2 032 μg·mL-1的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行色譜分析。以DBD標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、色譜峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
將塑解劑DBD溶液經(jīng)可見-紫外分光光度計(jì)掃描,結(jié)果表明,在240~265 nm波長范圍內(nèi)都有較大的吸收,當(dāng)檢測波長為260 nm時(shí),測定靈敏度較高且色譜峰分離效果好、干擾弱。因此試驗(yàn)選擇檢測波長為260 nm。
參考不同流動(dòng)相體系,以甲醇-水為流動(dòng)相,基線平穩(wěn),干擾峰較少。對比甲醇/水體積比為90∶10,70∶30,60∶40的3種流動(dòng)相測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),甲醇/水體積比為70∶30時(shí),DBD樣品與干擾物能很好地分離。在0.25~1.5 mL·min-1范圍調(diào)整流動(dòng)相流量,結(jié)果顯示在流量為0.8 mL·min-1時(shí)DBD出峰情況很好。流動(dòng)相為甲醇/水體積比為70∶30、流量為0.8 mL·min-1時(shí),塑解劑DBD標(biāo)準(zhǔn)品和樣品溶液的分離高效液相色譜見圖1。
圖1 DBD標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的高效液相色譜
對DBD系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,DBD的質(zhì)量濃度在5.08~2 032 μg·mL-1范圍,以色譜峰面積為縱坐標(biāo)(Y)、DBD質(zhì)量濃度(μg·mL-1)為橫坐標(biāo)(X),得到線性方程Y=1 160X+972.9,相關(guān)因數(shù)為0.999 8。按照3倍信噪比計(jì)算得到方法檢出限為0.007 4 μg·mL-1,以10倍信噪比計(jì)算得方法的測定下限為0.029 4 μg·mL-1。
在2份樣品中分別添加DBD標(biāo)準(zhǔn)溶液。按照試驗(yàn)方法共測定6次,計(jì)算DBD的加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表1。由表1可見,DBD含量測定的回收率在98.2%~102.4%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)小于5%。
表1 DBD的加標(biāo)回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
采用高效液相色譜、外標(biāo)法測定塑解劑DBD含量,通過優(yōu)化樣品的處理方法和檢測條件,有很好的精密度和準(zhǔn)確度。該方法樣品處理簡單,花費(fèi)時(shí)間較少,結(jié)果準(zhǔn)確,適用于塑解劑DBD含量的測定。