专利名称：一种可吸附聚合物样品中挥发性有机物的简易紫外老化箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化学仪器技术领域，更具体地涉及一种可吸附聚合物样品中挥发性有机物的简易紫外老化箱。
背景技术：
老化是聚合物材料的自然特性之一，是其合成、改性和应用中的一项重要指标。聚合物材料的老化受光、热、氧和湿度等气候因素的综合影响，但由于自然暴露试验耗时较长，且无法精确控制各种因素对材料的影响程度，因此，科研工作者们开发出各种人工加速老化试验方法来研究聚合物材料的老化机理。其中，紫外灯老化试验加速倍率高，可以在较短的时间内获得材料的耐老化性能，是常用的高分子材料人工加速老化试验方法之一。热解析法也称为热脱附法，是在一定温度下通过载气对样品管或吸附管进行吹扫，使挥发和半挥发物从样品或吸附剂上脱附下来，在载气的作用下富集于冷阱，再通过瞬间加热冷阱进样后用于色谱分析。热解析法是一种近年来新兴的针对样品中挥发和半挥发性有机物的检测方法。热解析与气相色谱或气相色谱-质谱联用，在环境监测、材料测试、食品风味研究等方面有着广阔的应用。
发明内容本实用新型要解决的技术问题为了克服现有技术中紫外辐照耐候性实验中不便收集聚合物样品中产生的挥发性有机物的问题，本实用新型提供了一种可吸附聚合物样品中挥发性有机物的简易紫外老化箱，该老化箱能够模拟环境、材料等多类型样品中聚合物在紫外光辐照下的老化过程，并对过程中产生的挥发性有机物进行吸附和富集，使其能够对老化过程中产生的挥发性有机物进行分析测试。本实用新型的产品技术方案是—种可吸附聚合物样品中挥发性有机物的简易紫外老化箱，主要部件包括，老化箱箱体1，样品室2，紫外灯3，吸附管4，空气泵5 ;在老化箱箱体I内设置有用于放置样品9的样品室2，在样品室2的顶部设有有用于对样品室内的样品9进行紫外老化的紫外灯3 ；用于吸附并富集样品9在紫外老化过程中产生的挥发性有机物的吸附管4插入至样品室2中，吸附管4通过软管8与空气泵5相连。本实用新型设计的简易紫外老化箱，还设置有用于控制老化时间和老化温度的时间控制装置6和温度控制装置7。其中，时间控制装置6的控制端分别与空气泵5和温度控制装置7相连，与空气泵5相连是用于控制空气泵抽气时间，即吸附管循环吸附时间；与温度控制装置7相连是用于控制样品室加热时间。温度控制装置7的控制端与样品室2相连，用于控制样品室加热温度。吸附管4为商品吸附管，或添加了吸附剂的自制吸附管。所述的空气泵5还带有流量控制装置。[0011]应用本实用新型进行老化实验的方法如下第一步，应用老化箱对聚合物样品进行紫外老化实验，使用吸附管吸附聚合物样品在老化过程中产生的挥发性有机物。将聚合物样品放置在样品室中，打开紫外灯电源，同时，打开温度控制和时间控制装置，使用Tenax吸附管吸附老化过程中某一时间段聚合物产品在辐照过程中产生的挥发性有机物。第二步，气相色谱-质谱联用仪测试。将采样后的吸附管放入热解析仪中加热，使脱附出来的挥发性有机物富集于热解析冷阱，瞬间高温加热冷阱，应用气相色谱或气质联用仪进行检测。气相色谱-质谱联用检测条件为电子轰击电离源，毛细管色谱柱，恒温或程序升温。本实用新型的有益效果是本实用新型能够高选择性地从多种聚合物样品中吸附和富集紫外老化过程中产生的挥发性有机物，通过热解析仪-气相色谱仪或热解析仪-气相色谱-质谱联用仪能够更加准确的测定样品中挥发性有机物的含量。
图1是可吸附聚合物样品中挥发性有机物的简易紫外老化箱结构示意图。图2是使用商品化Tenax吸附管吸附的60°C下、紫外光照24h的聚丙烯样品产生的挥发性有机物热解析-气质联用总离子流色谱图。图中，I老化箱箱体，2样品室，3紫外灯，4吸附管，5空气泵，6时间控制装置，7温度控制装置，8软管，9样品。
具体实施方式
实施例(—)本实用新型的产品技术方案结合图1所示，本实用新型的产品技术方案如下一种可吸附聚合物样品中挥发性有机物的简易紫外老化箱，包括老化箱箱体1，样品室2，紫外灯3，吸附管4，空气泵5，时间控制装置6，温度控制装置7。所述的老化箱箱体中，样品室2用于盛放样品9，紫外灯3用于产生紫外线辐照在样品上，时间控制装置6用于控制老化时间，温度控制装置7用于控制老化温度，在老化过程中，使用吸附管4吸附并富集样品产生的挥发性有机物，并通过空气泵5控制循环吸附的气流流速大小。吸附管4通过软管8与空气泵5相连。(二)本实用新型的应用方法技术方案(I)应用老化箱对聚合物样品进行老化实验，使用吸附管吸附聚合物样品在老化过程中产生的挥发性有机物。使用前，将商品化的Tenax吸附管在350°C下老化15min，以去除其在空气中吸附的杂质。将老化后的Tenax吸附管安装到老化箱吸附管接口处。将IOOg聚丙烯样品放置在样品室中，打开紫外灯电源，同时打开温度控制和时间控制装置，设定温度为60°C。当时间控制装置显示老化24h后，使用Tenax吸附管吸附此时样品室内聚丙烯产品在辐照过程中产生的挥发性有机物。(2)热解析-气质联用的测试将Tenax吸附管取下，通过热解析_气质联用仪测试挥发性有机物。检测结果的总离子流色谱图如图2所示。在本实施例中，热解析-气质联用仪主要检测参数如下仪器英国Marks公司热解析仪,美国Agilent公司7890A-5975C气质联用仪。热解析条件脱附温度90°C，脱附时间5min，传输线温度200°C，冷阱温度_25°C，280°C解析。气相色谱条件色谱柱HP-5MS (30mXO. 25mmXO. 25 μ m)，程序升温，35 °C保持5min, 5°C /min 升至 200°C，保持 5min。传输线温度 200°C。载气 He,流速1. OmL/min。质谱条件电子轰击电离源，电子能量70eV，源温230°C，全扫描采集模式，质量范围 40 500a mu。
权利要求1.一种可吸附聚合物样品中挥发性有机物的简易紫外老化箱，主要部件包括，老化箱箱体(1)，样品室(2)，紫外灯(3)，吸附管(4)，空气泵(5);其特征在于在老化箱箱体(I)内设置有用于放置样品(9)的样品室(2)，在样品室(2)的顶部设有有用于对样品室内的样品(9)进行紫外老化的紫外灯(3);用于吸附并富集样品(9)在紫外老化过程中产生的挥发性有机物的吸附管(4)插入至样品室(2)中，吸附管(4)通过软管(8)与空气泵(5)相连。
2.根据权利要求1所述的简易紫外老化箱，其特征在于其还设置有用于控制老化时间和老化温度的时间控制装置(6)和温度控制装置(7);其中，时间控制装置(6)的控制端分别与空气泵(5)和温度控制装置(7)相连，与空气泵(5)相连是用于控制空气泵抽气时间，即吸附管循环吸附时间；与温度控制装置(7)相连是用于控制样品室加热时间；温度控制装置(7)的控制端与样品室(2)相连，用于控制样品室加热温度。
3.根据权利要求1所述的简易紫外老化箱，其特征在于吸附管(4)为商品吸附管，或添加了吸附剂的自制吸附管。
4.根据权利要求1所述的简易紫外老化箱，其特征在于所述的空气泵(5)还带有流量控制装置。
专利摘要一种可吸附聚合物样品中挥发性有机物的简易紫外老化箱，包括，老化箱箱体(1)，样品室(2)，紫外灯(3)，吸附管(4)，空气泵(5)；老化箱箱体(1)内设置有用于放置样品(9)的样品室(2)，在样品室(2)的顶部设有有用于对样品室内的样品(9)进行紫外老化的紫外灯(3)；用于吸附并富集样品(9)在紫外老化过程中产生的挥发性有机物的吸附管(4)插入至样品室(2)中，吸附管(4)通过软管(8)与空气泵(5)相连。本实用新型可以在设定的温度和时间下采用紫外灯辐照聚合物样品，模拟在紫外线辐照下的老化情况，吸附管收集样品中的挥发性有机物，用于热解析-气质联用分析，测试样品在紫外线辐照下产生的挥发性有机物。
文档编号G01N30/06GK202903751SQ20122059473
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者杜振霞, 孙姝琦 申请人:北京化工大学