PVC塑料中6种限用邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定

PVC塑料中6种限用邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定

张海兵

东莞市美驰图实业有限公司

摘要：邻苯二甲酸酯类增塑剂可以使聚氯乙烯的加工性能以及强度增加，但是其应用也有一定的限定，有六种增塑剂是被限用的，本文对限用的六种增塑剂的测定进行探究。文章首先对限用的6邻苯二甲酸酯类增塑剂进行简单概述并分析了测定原理；其次进行实验来探究，对溶液、样本处理等进行简单介绍；最后对限用的6邻苯二甲酸酯类增塑剂测定结果进行分析与讨论。

关键词：PVC塑料；邻苯二甲酸酯类增塑剂；测定方法

引言

PVC塑料中应用邻苯二甲酸酯类增塑剂能够使PVC塑料的强度增加，然而有实验表明，邻苯二甲酸酯类增塑剂是一种环境激素，对环境的影响较大，有六种是被限用的，即便必须要使用，其质量必须在总质量分数的0.1%之内。本文将对这六种限用邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定进行探究，以期为相关人员提供一定的参考。

1、限用的6邻苯二甲酸酯类增塑剂概述及测定原理选择

1.1.限用的6邻苯二甲酸酯类增塑剂

邻苯二甲酸酯类增塑剂虽然可以对PVC塑料性能的改变起到较大的作用，但是其中有六种增塑剂是被限制使用的，分别为DBP、BBP、DEHP、DNOP、DINP以及DIDP。这六种增塑剂可以从PVC塑料中迁移到环境中，对环境造成损害。当前各国均出台相关律条来限制这六种增塑剂的使用，且探究出多种方式对其进行测定。

1.2.限用的6邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定原理选择

当前关于邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定方法比较多，如液相色谱法、超声萃取法以及索氏抽提法等等，这些方法虽然可以起到一定的作用，但是因为DINP以及DIDP中存在部分同分异构体，所以测定的难度较大。经分析，笔者认为气相色谱-质谱联用法是一种相对较佳的方法，本文对这种方法进行探究。

2、实验部分

2.1.仪器以及试剂

气相色谱-质谱联用仪GC/MS（7890A/5975C）Agilent

索氏抽提装置

抽提纸筒：用纤维素制成

浓缩仪：旋转蒸发器

分析天平

常用玻璃器皿

二氯甲烷（色谱级）

邻苯二甲酸盐标准物质（纯度不低于95%）

采用气相色谱-质谱联用法进行测定，需要配备精密度较高的仪器，在分析之后，这选用美国公司所生产的GC/MS-7890A/5975C气相色谱-质谱仪进行检测，该检测仪中具备微波萃取仪以及自动进样器，这两大仪器对测定有重要的作用。

2.2.气相色谱-质谱条件

2.2.1.色谱条件

色谱柱：HP-5MS；30m*0.25mmID*0.25um；进样口温度：280℃；升温程序：150℃保持1min，以15℃/min升温至290℃，保持4min，后运行程序：运行温度：300℃维持时间：1min；氦气流速：恒流1.0mL/min；进样量：1μL；溶剂延迟：4min。

2.2.2.质谱条件

电子轰击EI离子源；气相色谱-质谱接口温度：290℃；电子能量：70eV；离子源温度：230℃；四级杆温度：250℃；阈值：150；质量扫描范围：m/z35~450。

模式：SIM（选择离子）

分析条件主要包括三大方面条件，分别是色谱柱、色谱柱温度以及质量扫描范围。经测定，选择30mm×0.25mm×0.25mm的毛细管柱；色谱柱最初的温度为150℃，在初温上保留5分钟，接着载逐渐升高至260℃、270℃以及300℃，在300℃时候保持四分钟；对于质量扫描范围应用全扫描的模式。

2.3.标准溶液的配置与样品的处理

2.3.1.样品的处理

使用剪刀或合适的切削工具把实验样品剪碎，将其制成最大尺寸不超过5mm的均匀碎片，也可使用合适的粉碎装置粉碎制备试样；将试样置于150ml索氏抽提器的抽提滤纸中，在150ml圆底烧瓶中加入120ml二氯甲烷，抽提6h，每小时回流次数不少于4次，必要时使用冷冻循环装置进行冷却回流；冷却后，用合适的浓缩仪浓缩至剩下10ml左右的提取液，注意防止完全蒸干，用二氯甲烷定容至10mL，将溶液倒入1.5mL进样瓶中，待上GC/MS仪器进行分析；建议控制旋转蒸发仪水浴温度在40~50℃，同时保持压力在30kPa~45kPa.

2.3.2.标准溶液的配置

标准储备溶液：分别准确称取适量的邻苯二甲酸酯标准物质，用二氯甲烷配制成DBP、BBP、DEHP、DNOP浓度为0.1g/L，DINP，DIDP浓度为0.5g/L的标准储备溶液。

标准工作溶液：取0.2ml~5ml的标准储备溶液，用二氯甲烷定容至50ml，制备一组标准工作溶液（配制成DBP、BBP、DEHP、DNOP浓度为0.4mg/L~10mg/L，DINP，DIDP浓度为2mg/L~50mg/L的标准工作溶液）。

溶液配制方面，先配置1.0g/L的六种增塑剂的储备液，在之后的使用中在依据具体的情况进行稀释，使其达到需要的浓度。在样品方面，随机选择5-10g的样品，使其在微波萃取管经过反应，并使其在100℃的温度下萃取30分钟，取得样品，最后进行GC/MS分析。

三、限用的6邻苯二甲酸酯类增塑剂测定结果与讨论

（一）分析条件选择以及前处理条件的优化

应用气相色谱-质谱法来进行测定，先通过扫描以及萃取的方式来确定分析条件。具体来说，通过全扫描的方式得到总离子流色谱图，再将色谱图与标准谱相对照，如果对照的结果不一致，则可以判定样品中含有六种限用的增塑剂。

具体来说，在进行索氏抽提时候抽提的溶剂、萃取的时间，回流次数以及萃取的温度均有可能会影响到结果，不过相对来说抽提的温度以及抽提的时间影响较小，萃取的溶剂影响较大，故而确定抽提温度以及抽提时间，选择不同的萃取溶剂进行实验。笔者选用CH2Cl2、CHCl3、甲醇、石油醚以及叔丁基甲醚这几种溶剂进行萃取，最终的萃取率如表1所示：

（二）线性关系和检测限以及精密度和回收率实验

经分析可以发现，在限定的条件之下，DBP、BBP、DEHP、DNOP、DINP以及DIDP这六种增塑剂在1-100mg/L以及20-1000mg/L中具有一定的线性关系，具体的线性关系如表2所示：

在样品中加入不同添加水平的混标的方式进行精密度以及回收率实验，基于上表数据进行进一步的分析，在测验之后确定其回收率为91.15%到98.72%之间，故而可以证明该种方法的可行性。

（三）实际样品的测试与分析

最后依据以上步骤对实际样品进行测试，具体的精密度以及回收率实验结果如表3到表5所示：

以上检测结果与预期相符，可以证明气相色谱-质谱联用法确为一种极佳的检测方法。

结语

本文是对PVC塑料中6种限用邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定问题进行的探究，文章在简单概述了测定原理之后以具体的实验为证进行了分析，并于最后对测定结果进行了分析与讨论，以期为相关人员提供一定的参考。同时抛砖引玉，希望有更多的学者参与其中进行探究，以提升测定的质量。

参考文献：

[1]王成云.PVC玩具和儿童用品中6种限用邻苯二甲酸酯类增塑剂的同时测定[J].聚氯乙烯，2017（02）：30-33.

[2]崔雯，徐婧，闻毅，杨立刚，张林，康学军.儿童玩具中邻苯二甲酸酯类增塑剂的危害及其检测方法[J].卫生职业教育，2016，29（07）：108-110.

[3]刘华良.邻苯二甲酸酯类增塑剂分析方法研究进展[J].中国食品卫生杂志，2017，26（02）：193-199.