聚苯乙烯塑料中的对苯二酚含量的测定方法与流程

：本发明涉及塑料品检测领域，尤其涉及一种聚苯乙烯塑料中的对苯二酚含量的测定方法。

背景技术

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背景技术：

1、对苯二酚又名氢醌，是一种常用的抗氧化剂、稳定剂、阻聚剂，运用于多种橡胶、塑料树脂中。同时，对苯二酚也是一种对人体有害的危险化学品，属于世界卫生组织国际癌症研究机构公布的3类致癌物。聚苯乙烯塑料是一种无色透明的热塑性塑料，常被用来制作成各种一次性的食物容器，应用非常广泛。因此检测聚苯乙烯塑料中对苯二酚的含量对人体健康风险评估具有重大意义。现有技术中的文献和相关标准均采用溶剂萃取法提取塑料中的对苯二酚，再通过合适的净化手段处理后利用gc-ms法测定，但采用这些方法无法提取塑料内部的对苯二酚物质，即无法满足聚苯乙烯塑料中的对苯二酚准确定量的要求，且采用溶剂提取法提取的溶液后续还会有聚合物分子沉淀析出，因此需要通过合适的净化手段多次处理，存在处理时间长，效率低，并且在检测时容易造成色谱-质谱体系污染等缺点。

2、亟需一种能高效快速准确检测聚苯乙烯塑料中对苯二酚的方法。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明提供了一种聚苯乙烯塑料中的对苯二酚含量的测定方法，在“溶解-沉淀”法的基础上，建立“溶解-主沉淀-助沉淀”法，先加入二氯甲烷将聚苯乙烯塑料溶解，然后逐滴加入过量甲醇(主沉淀剂)使聚合物分子聚苯乙烯沉淀，再采用辅助沉淀剂(乙醚)彻底将聚合物分子聚苯乙烯去除干净，最后采用gc-ms法检测定聚苯乙烯中的对苯二酚的含量，解决了现有技术采用溶剂萃取法提取塑料中的对苯二酚进行检测无法准确测量聚苯乙烯塑料中对苯二酚的问题，也解决了现有技术溶剂提取法提取的溶液后续还会有聚合物分子沉淀析出需要多次净化处理，导致处理时间长、效率低下、检测时残留的聚合物分子易污染色谱-质谱体系问题。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种聚苯乙烯塑料中的对苯二酚含量的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：分别吸取待测样品和标准工作溶液进行gc-ms分析，测定对苯二酚的含量，其中待测样品的制备方法如下：将聚苯乙烯塑料粉碎，加入二氯甲烷摇晃均匀直至聚苯乙烯塑料完全溶解，逐滴加入甲醇，边加入边摇，直至未见聚合物继续沉淀，向瓶内逐滴加入乙醚，直至沉淀完全，用乙醚定容至标定刻度，将瓶内溶液充分摇匀后静置，取上清液，氮吹浓缩，用有机滤膜过滤；gc-ms条件为：色谱柱：hp-innowax毛细管柱；升温程序为初温80-120℃保持1min，然后5-25℃/min的升温速率升至200-260℃保持5-20min；进样口温度：220--250℃；柱流速为0.8-1.5ml/min；进样量：0.5-2μl；进样方式：分流进样，分流比10：1；离子源：电子轰击离子源(ei)；离子源温度：230℃；四极杆质量分析器温度：150℃；传输线温度：250℃；电离能量：70ev；溶剂延迟：4min；检测方式：选择离子；运行时间：21min，在全扫描和选择离子条件下确定对苯二酚的定量离子为110，定性离子为83和53。

4、优选地，聚苯乙烯塑料粉碎至(4-6)mm×(4-6)mm的小块。

5、优选地，有机滤膜为0.2μm。

6、优选地，毛细管柱规格为30m×0.25mm，0.25μm。

7、标准工作溶液的制备包括以下步骤：以二氯甲烷为溶剂，分别称取0.1g对苯二酚于10ml容量瓶中，溶解后稀释至刻度线制备为标准储备液，然后将所述标准储备液用二氯甲烷和甲醇体积比为1：1的混合溶液分别稀释成浓度为4.0、2.0、1.0、0.5、0.2mg/l的标准工作溶液。

8、本发明采用“溶解-沉淀法”，先加入二氯甲烷将聚苯乙烯塑料溶解使对苯二酚和聚苯乙烯被提取到二氯甲烷溶剂中，然后通过逐滴加入过量甲醇(主沉淀剂)的沉淀作用将聚苯乙烯聚合物分子去除，即得到上清液。

9、但是发明人发现上层清液中仍然存在肉眼不可见的细小的聚合物小分子，形成较大的样品基质溶液本底，削弱了目标物在色谱上的响应，同时长时间的进样分析，导致聚合物小分子积累，还可能对色谱系统造成负担。

10、因此进一步地，本发明选择乙醚，水和庚烷作为助沉淀剂进行试验，通过二次沉淀的方式，进行深度的净化，将上清液中的聚合物小分子更加彻底地沉淀下来，进一步降低聚苯乙烯塑料基质对目标物检测的干扰，同时提高目标物在色谱上的响应，从而在“溶解-沉淀法”的基础上，建立“溶解-主沉淀-助沉淀”法。

11、本发明的有益效果如下：

12、1)本发明利用“溶解-主沉淀-助沉淀”法，先用二氯甲烷将聚苯乙烯塑料溶解，使对苯二酚和聚苯乙烯被完全提取到溶剂中，然后通过逐滴加入过量甲醇(主沉淀剂)使聚合物分子聚苯乙烯沉淀，再加入乙醚(辅助沉淀剂)进行二次沉淀，将上清液中的聚合物小分子更加彻底地沉淀下来，相对于传统的溶解沉淀法，能更有效提取聚苯乙烯塑料中的对苯二酚，提高回收率，避免后续聚合物分子沉淀析出，保护了色谱-质谱体系不受污染。

13、2)该方法节省溶剂，准确，干扰小，灵敏度高，分析效率高，可满足更高的检测要求，对苯二酚的检出限可达到0.5mg/kg，定量限可达到1mg/kg；具有良好的回收率和精密度，测定聚苯乙烯中对苯二酚的加标回收率在98.3％-107％之间，相对标准偏差均低于5.1％。

技术特征：

1.一种聚苯乙烯塑料中的对苯二酚含量的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：分别吸取待测样品和标准工作溶液进行gc-ms分析，测定对苯二酚的含量，其中待测样品的制备方法如下：将聚苯乙烯塑料粉碎，加入二氯甲烷摇晃均匀直至聚苯乙烯塑料完全溶解，逐滴加入甲醇，边加入边摇，直至未见聚合物继续沉淀，向瓶内逐滴加入乙醚，直至沉淀完全，用乙醚定容至标定刻度，将瓶内溶液充分摇匀后静置，取上清液，氮吹浓缩，用有机滤膜过滤；gc-ms条件为：色谱柱：hp-innowax毛细管柱；升温程序为初温80-120℃保持1min，然后5-25℃/min的升温速率升至200-260℃保持5-20min；进样口温度：220-250℃；柱流速为0.8-1.5ml/min；进样量：0.5-2μl；进样方式：分流进样，分流比10：1；离子源：电子轰击离子源；离子源温度：230℃；四极杆质量分析器温度：150℃；传输线温度：250℃；电离能量：70ev；溶剂延迟：4min；检测方式：选择离子；运行时间：21min；在全扫描和选择离子条件下确定对苯二酚的定量离子为110，定性离子为83和53。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，聚苯乙烯塑料粉碎至(4-6)mm×(4-6)mm的小块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，有机滤膜为0.2μm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，毛细管柱规格为30m×0.25mm，0.25μm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，标准工作溶液的制备包括以下步骤：以二氯甲烷为溶剂，分别称取0.1g对苯二酚于10ml容量瓶中，溶解后稀释至刻度线制备为标准储备液，然后将所述标准储备液用二氯甲烷和甲醇体积比为1：1的混合溶液分别稀释成浓度为4.0、2.0、1.0、0.5、0.2mg/l的标准工作溶液。

技术总结
本发明公开了一种聚苯乙烯塑料中的对苯二酚含量的测定方法，先用二氯甲烷将聚苯乙烯塑料溶解，使对苯二酚和聚苯乙烯被完全提取到溶剂中，然后通过逐滴加入过量甲醇作为主沉淀剂使聚合物分子聚苯乙烯沉淀，再加入乙醚作为辅助沉淀剂进行二次沉淀，将上清液中的聚合物小分子更加彻底地沉淀下来，最后采用GC‑MS法检测定聚苯乙烯中的对苯二酚的含量，解决了现有技术采用溶剂萃取法无法提取塑料内部的对苯二酚物质导致无法准确测量聚苯乙烯塑料中对苯二酚的问题，也解决了现有技术溶剂提取法提取的溶液后续还会有聚合物分子沉淀析出需要多次净化处理，导致处理时间长效率低下，检测时残留的聚合物分子易污染色谱‑质谱体系问题。

技术研发人员：曾莹,彭琦珊,阿文伟,陈燕芬,李丹,曾铭,钟怀宁,郑建国
受保护的技术使用者：广州海关技术中心
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7