本发明涉及水性乳液体系中有机单体含量的测定技术领域，尤其涉及一种丁苯胶乳中残留苯乙烯的测试方法。
背景技术：
在聚合物乳液尤其是丁苯胶乳的生产过程中，残留的苯乙烯单体的含量，反映着生产工艺、原料使用率水平，并且对于聚合产物的应用性能有一定的影响。而目前，这种单体的检测方法，并没有明确的标准。传统方法是将样品溶于有机溶剂中，然后直接进入气相色谱进行分析。然而，聚合物溶液直接进样最大的问题是需要对色谱柱和进样口衬管进行频繁的维护和更换，以确保系统不受污染。另外，还有一个潜在的风险，样品在进样口的高温下会发生降解。
顶空进样减少了样品的前处理过程，而且避免了高聚物和不易挥发物质对色谱柱的污染，但顶空提取过程是一个气-液平衡过程，加热温度、平衡时间、压力等实验条件都会影响dmf对苯乙烯的提取过程。该法的缺点是样品中的高聚物溶解后溶液很浑浊，若不经净化直接进入色谱柱会污染进样口。高聚物很难气化，容易残留在色谱柱内，长期分析后会降低柱效。
对于苯乙烯的检测，较为重要的一点是确保苯乙烯从聚苯乙烯材料中完全萃取出来。尽管有研究证明在不同的方法中，溶解-沉淀法的提取效率最高，但并不能说明该方法能完全提取出聚苯乙烯材料中的苯乙烯。为了验证方法的可行性，回收率实验必不可少。
中国专利cn201810781975.0公布了一种丁苯胶乳中残留苯乙烯的测试方法，该方法对于苯乙烯单体的萃取率不高，虽重复性好，但准确性低。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种丁苯胶乳中残留苯乙烯的测试方法，测试准确性较高。
本发明提供了一种丁苯胶乳中残留苯乙烯的测试方法，包括以下步骤：
a)采用苯乙烯与第一有机溶剂配制成标准溶液，将所述标准溶液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与对应的标准溶液的浓度做标准曲线；
将丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液混合均匀后，进行离心；
b)将步骤a)离心后的上清液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与标准曲线，得到上清液中苯乙烯的浓度。
优选的，所述第一有机溶剂选自正己烷、环己烷、正庚烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷、环庚烷、正辛烷、2,2,4-三甲基戊烷或环辛烷；
所述第二有机溶剂与第一有机溶剂相同。
优选的，所述电解质溶液包括硫酸镁溶液、硫酸钙溶液或氯化钙溶液；
所述电解质溶液的溶剂为水；
所述电解质溶液的浓度为13wt％～17wt％。
优选的，所述丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液的用量比为4～6g：15～25ml：10～20μl。
优选的，步骤a)中，所述丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液混合均匀是在摇床中进行的；
所述摇床的振幅为30～40mm，振荡频率为200～300r/min，振荡时间为8～12min。
优选的，步骤a)中，所述离心的转速为5800～6200r/min，离心的时间为6～10min。
优选的，步骤a)中，标准溶液中，苯乙烯的质量浓度分别为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.0％和1.2％。
优选的，步骤a)中，所述气相色谱测试的参数条件包括：
气化温度：270～290℃，柱室温度：90～110℃，检测器温度：290～310℃，分流比：30，柱流：0.7～0.9ml/min，进样体积：1μl。
优选的，步骤b)中，所述气相色谱测试的参数条件包括：
气化温度：270～290℃，柱室温度：90～110℃，检测器温度：290～310℃，分流比：30，柱流：0.7～0.9ml/min，进样体积：1μl。
本发明提供了一种丁苯胶乳中残留苯乙烯的测试方法，包括以下步骤：a)采用苯乙烯与第一有机溶剂配制成标准溶液，将所述标准溶液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与对应的标准溶液的浓度做标准曲线；将丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液混合均匀后，进行离心；b)将步骤a)离心后的上清液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与标准曲线，得到上清液中苯乙烯的浓度。本发明提供的测试方法可以获得较高的准确性。
根据加标回收率测试数据可知，加标回收率在97.5％～105.1％之间，因而，测试结果的准确率很高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种丁苯胶乳中残留苯乙烯的测试方法，包括以下步骤：
a)采用苯乙烯与第一有机溶剂配制成标准溶液，将所述标准溶液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与对应的标准溶液的浓度做标准曲线；
将丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液混合均匀后，进行离心；
b)将步骤a)离心后的上清液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与标准曲线，得到上清液中苯乙烯的浓度。
本发明提供的测试方法中，采用苯乙烯与第一有机溶剂配制成标准溶液，将所述标准溶液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与对应的标准溶液的浓度做标准曲线。
在本发明的某些实施例中，所述苯乙烯为色谱纯苯乙烯。
在本发明的某些实施例中，所述第一有机溶剂选自正己烷、环己烷、正庚烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷、环庚烷、正辛烷、2,2,4-三甲基戊烷或环辛烷。
在本发明的某些实施例中，所述标准溶液中，苯乙烯的质量浓度分别为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.0％和1.2％。
在本发明的某些实施例中，所述气相色谱测试的参数条件包括：
气化温度：270～290℃，柱室温度：90～110℃，检测器温度：290～310℃，分流比：30，柱流：0.7～0.9ml/min，进样体积：1μl。
本发明对所述丁苯胶乳中的组分及其含量范围并无特殊的限制。在本发明的某些实施例中，所述丁苯胶乳中苯乙烯的含量为0.3wt％～0.5wt％。在本发明的某些实施例中，所述丁苯胶乳中苯乙烯的含量为0.41wt％～0.42wt％。
在本发明的某些实施例中，所述第二有机溶剂与第一有机溶剂相同。
在本发明的某些实施例中，所述电解质溶液包括硫酸镁溶液、硫酸钙溶液或氯化钙溶液。在本发明的某些实施例中，所述电解质溶液的溶剂为水。在本发明的某些实施例中，所述电解质溶液的浓度为13wt％～17wt％。
在本发明的某些实施例中，所述丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液的用量比为4～6g：15～25ml：10～20μl。在某些实施例中，所述丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液的用量比为5g：20ml：15μl。
在本发明的某些实施例中，所述丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液混合均匀是在摇床中进行的。在本发明的某些实施例中，所述摇床的振幅为30～40mm，振荡频率为200～300r/min，振荡时间为8～12min。在某些实施例中，所述摇床的振幅为30mm。在某些实施例中，所述摇床的振荡频率为260r/min。在某些实施例中，所述摇床的振荡时间为9min。
在本发明的某些实施例中，所述离心的转速为5800～6200r/min，离心的时间为6～10min。在某些实施例中，所述离心的转速为6000r/min。在某些实施例中，所述离心的时间为8min。
本发明将丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液混合均匀后，进行离心，可以萃取出丁苯胶乳中残留的单体苯乙烯：电解质溶液可使溶胀于乳胶粒子内的单体苯乙烯释放出来，而第二有机溶剂可与单体苯乙烯互溶，电解质与第二有机溶剂相配合，可最大限度萃取出残留的苯乙烯单体。
离心完成后，将所述离心后的上清液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与标准曲线，得到上清液中苯乙烯的浓度。
在本发明的某些实施例中，所述气相色谱测试的参数条件包括：
气化温度：270～290℃，柱室温度：90～110℃，检测器温度：290～310℃，分流比：30，柱流：0.7～0.9ml/min，进样体积：1μl。
在某些实施例中，所述气相色谱测试中的气化温度为270℃。在某些实施例中，所述气相色谱测试中的柱室温度为100℃。在某些实施例中，所述气相色谱测试中的检测器温度为290℃。在某些实施例中，所述气相色谱测试中的柱流为0.7ml/min。
在本发明的某些实施例中，所述离心后的上清液进行气相色谱测试的参数条件与所述标准溶液进行气相色谱测试的参数条件相同。
在本发明的某些实施例中，可以通过加标对比测试，来验证本发明测试方法的准确性。
具体的，包括：
将丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液混合均匀前，还包括设置实验组和加标对比组，实验组包括丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液，加标对比组包括丁苯胶乳、苯乙烯、第二有机溶剂和电解质溶液；
所述实验组中的丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液的用量和组分分别与对比组中的丁苯胶乳、第二有机溶剂和电解质溶液的用量和组分相同。
然后将实验组和加标对比组均置于摇床中混合均匀。
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种丁苯胶乳中残留苯乙烯的测试方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例中的气相色谱测试的参数条件为：
气化温度：270℃，柱室温度：100℃，检测器温度：290℃，分流比：30，柱流：0.7ml/min，进样体积：1μl。
实施例1
1、采用色谱纯苯乙烯与第一有机溶剂(环己烷)分别配制成质量浓度为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.0％和1.2％的标准溶液，将所述标准溶液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与对应的标准溶液的浓度做标准曲线。
2、称取5.0g丁苯胶乳于离心管中(25ml)，再加入第二有机溶剂(环己烷)20ml，用移液枪移取15μlmgso4溶液加入离心管中，旋紧离心管的螺旋盖，设置5组平行样品，分别编号为1、2、3、4和5。
称取5.0g丁苯胶乳于离心管中(25ml)，加入0.05g色谱纯苯乙烯，再加入有机溶剂环己烷20ml，用移液枪移取15μlmgso4溶液加入离心管中，旋紧离心管的螺旋盖，设置5组平行样品，分别编号为6、7、8、9和10。
将所述离心管置于摇床中，所述摇床的振幅为30mm，振荡频率为260r/min，振荡时间为9min，然后，在6000r/min下离心8min。
3、分别取上述平行样品离心后的上清液进行气相色谱测试，根据测试的峰面积与标准曲线，得到上清液中苯乙烯的浓度，记为检测浓度(见表1)。
本发明中，待测丁苯胶乳中的单体苯乙烯质量，记为检测质量(见表1)；待测丁苯胶乳中单体苯乙烯的质量分数，记为质量分数(见表1)。
按照公式(1)计算加标回收率p；
式(1)中，p：加标回收率；
c：加标后测定值(即：待测丁苯胶乳中单体苯乙烯的质量+加入的色谱纯苯乙烯的质量之和)；
c0：原始测定值(即：待测丁苯胶乳中单体苯乙烯的质量)；
△c：加标浓度(即：待测丁苯胶乳中单体苯乙烯的质量分数)。
具体的原料参数和检测结果如表1所示。
表1实施例1中的原料参数和检测结果
根据加标回收率测试数据可知，加标回收率在97.5％～105.1％之间，因而，测试结果的准确率很高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。