您的当前位置:首页正文

PVC塑料中增塑剂测定影响因素的探讨

2020-12-26 来源:客趣旅游网
第42卷第22期 2014年11月 广州化工 Vo1.42 No.22 NOV.2014 Guangzhou Chemical Industry PVC塑料中增塑剂测定影响因素的探讨 杨丹华 ,刘伟红 ,陈志耿 ,兰顺杰 ,潘翠诗 ,廖坤华 (1广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心,广东 广州 510623; 2广州杰信检验技术服务有限公司,广东 广州510665) 摘 要:在检测聚氯乙烯(PVC)中增塑剂含量常用的检测方法有CPSC—CH—C1001—09.3、GB/T 22048—2008、EN 14372: 2004,以上方法对样品制备的粒径要求各异,本文通过对PVC塑料5 mm,2 ITIB和<1 mm三种粒径进行比对测试,结果表明按标 准要求制备的粒径对CPSC-CH-CIO01-09.3、GB/T 22048-2008的检测方法没有影响;对EN 14372:2004检测方法影响很大,粒 径越小,检出率越高。PVC增塑剂的萃取效果除了与粒径大小相关之外,还与萃取溶剂的极性有关系,溶剂极性越大,萃取时间 越短。 关键词:粒径;PVC塑料;增塑剂;极性 中图分类号:065 文献标志码:A 文章编号:1001—9677(2014)022—01l8一o3 Investigation of the Detection Influence Factor in PVC with Potential for Phthalate Content YANG Dan—hua ,LIU Wei—hong ,CHEN Zhi—geng ,LANG Shun-fie ,PAN Cui—shi。,LIAO Kun—hua (1 Chemistry Department Guangdong Inspection Quarantine and Technology Center,Guangdong Guangzhou 510623;2 Genesis Testing&Inspection(Guangzhou)Corporation,Guangdong Guangzhou 510665,China) Abstract:The analysis Ot PVC with potential for phthalate content shall be performed in accordance with the methods of analysis CPSC—CH—C1001—09.3,GB/T 22048—2008,EN 14372:2004.And this method depend on different request of the sample preparation granule.Through three kinds of the diameter of granule 5 mm,2 nlm and less than 1 mm in PVC compared with the detection method,the test result showed that the test method CPSC—CH-CIO01— 09.3,GB/T 22048-2008 made no difference to the preparation granule according to the test standard,but EN 1 4372: 2004 make great difference,the smaller the granule,the bigger the detectable rate.Extraction effect in PVC had connection with the solvent polarity in addition to granule size,the bigger the solvent polarity,the shorter the extraction time. Key words:particles;PVC plastic;plasticizer;polarity 增塑剂广泛存在于玩具、儿童用品等塑料制品中,此类物 质在人体内发挥着类雌激素的作用,可干扰内分泌,具有致 癌、致畸、破坏免疫和生殖功能等毒性。儿童在玩耍时可能将 含邻苯二甲酸酯的塑料玩具放入口中,导致邻苯二甲酸酯的溶 出量超过安全水平,会危害儿童的健康。 欧盟 2005颁布指令禁止塑料玩具中使用DBP、BBP、 对测试结果存在影响。 1 实验部分 1.1 仪器 BP221S电子天平,Sartoris;ZWF一334摇床,上海中海龙智 DEHP这3种增塑剂,并有条件地限制另外3种增塑剂 (DNOP、DINP、DIDP)在塑料玩具中的使用。而美国也在 城科技有限公司;索氏抽提器(150 mL);SOXTEC 2050索氏溶 剂抽提仪,FOSS;Laborota 4003 control旋转蒸发器,Heidolph; 2008年通过了《消费品安全改进法案》(CPSIA),对增塑剂的禁 用与欧盟相一致。我国于2008年发布了由我实验室负责制订 5975C MS气相色谱质谱联用仪(GC—MS,配NIST 05谱库), Agilent。 的国家标准GB/T 22048—2008《玩具及儿童用品聚氯乙烯塑料 中邻苯二甲酸酯的测定》,为检测塑料玩具中的邻苯二甲酸酯 提供了方法。 1.2试剂 色谱纯);四氢呋喃(C H O,THF,色谱 二氯甲烷(CH:C1 ,色谱纯);乙醚(C H.。O,色谱纯); 正己烷(C H 纯);DBP(CAS No.84—74—2);BBP(CAS No.85—68—7); DEHP(CAS No.117—81—7);DINP(CAS No.28553—12—0, 本文将PVC塑料制备成5 mm,2 inm,<l mln三种粒径, 按照CPSC—CH—C1001—09.3 、GB/T 22048—2008 、EN 14372:2004_4。j种测试方法对每种粒径进行测试,研究 粒 68515—48—0);DNOP(CAS No.117—84—0);DIDP(CAS No.26761—40—0,68515—49—1)。 径的大小是否对测试结果存在影响。同时也研究萃取溶剂是否 第42卷第22期 杨丹华,等:PVC塑料中增塑剂测定影响因素的探讨 119 1.3 三种测试方法对样品的制备要求 1.3.1 CPSC—CH—C1001—09.3样品制备要求 对于PVC以及容易溶解于四氢呋喃的材料,将材料剪成小 烷洗涤抽提杯,洗液合并到容量瓶中,用二氯甲烷定容至刻 度,摇匀,经0.45 txm滤膜过滤作为色谱待测样品。 1.4.3 EN 14372:2004样品前处理 于2 mm约1 g;对于难以溶解的材料:将塑料样品剪成5 mm 以下的粒径置于样品罐在液氮中冷冻15 min后用粉碎机破碎成 <1 mm的粒径,置于干净的样品袋中,贴上标签。 1.3.2 GB/T 22048—2008、EN 14372:2004样品制备要求 取约10 g代表性PVC样品,将其制成5 mm以下,混匀。 称取2.0 g(精确到0.1 mg)制备好的样品,置于索氏抽提 器用的一次性纸筒中(操作时不要污染纸筒),同时测试空白 份。在150 mL烧瓶中加入50 mL乙醚,50~70 cC提取6 h, 一回流次数不小于4次/h。冷却后,用旋转蒸发器50 cC旋转蒸 干。将抽提液用正己烷转移到200 mL容量瓶中,分多次用正 己烷洗涤,洗液合并到容量瓶中,定容至刻度,摇匀,经0.45 JI1 滤膜过滤作为色谱待测样品。 1.4 PVC样品前处理 1.4.1 CPSC—CH—C1001—09.3样品前处理 准确称取(0.05±0.005)g(如果样品为非均匀的,称取更 多样品以减少样品间差异)样品置于50 mL玻璃瓶,加入5 mL 的四氢呋喃(若样品量超过0.05 g,每0.1 g样品加入10 mL 四氢呋喃,振荡30 min使样品充分溶解(若某些材料不完全溶 解,则增加2 h震荡),每5 mL四氢呋喃加入10 mL的正己烷 使PVC聚合物沉淀析出。(以每秒一滴的速度缓慢加入正己烷, 1.5仪器测试条件 (1)色谱柱:DB一5MS石英毛细管柱30 m×0.25 mmx 0.25 Ixm; (2)程序升温: 50℃ (1 min) !,28o℃ (0rain) ,310℃ (4 rain) 以防邻苯二甲酸酯与聚合物共沉淀),至少要静置5 min使聚合 物沉淀析出,经过0.45 txm的PTFE滤膜过滤作为色谱待测样。 1.4.2 GB/T 22048—2008样品前处理 称取1.0 g(准确至0.1 mg)样品置于索氏溶剂抽提仪用的 一(3)载气:氦气,纯度/>99.999%,流速:1.0 mL/min; (4)进样口温度:290 oC; (5)进样:采用自动进样器进样,进样量:1.0 ; (6)进样方式:加压不分流进样,0.5 min内加压35 psi; (7)色谱一质谱接口温度:280℃; (8)离子源:电子电离源(EI);离子源温度:230℃。 次性纸筒中,平行测定两份,同时测试空白一份,将称好样 品的滤筒套上FOSS SOXTEC 2050索氏溶剂抽提仪的接头,放 入浸取单元中,要和磁性物质贴紧,把萃取杯放进萃取杯架上 固定好,注入80 mL二氯甲烷。把固定好的萃取杯与其固定架 一2结果与讨论 2.1 样品粒径对PVC塑料中增塑剂测定的影响 本文选用含有DBP,BBP,DEHP,DINP,DNOP,DIDP的 PVC塑料,用CPSC—CH—C1001—09.3、GB/T 22048—2008、EN 14372:2004检测方法对5 mm,2 mm,<1 mm粒径进行比较, 测试结果如表1所示。 起放进浸取单元中,放进是要听“咔”一声说明已固定好。 开启控制单元与浸取单元,驱动单元的电源开关,电源指示灯 亮。打开冷却水开关。按下位置控制键萃取杯处于密封状态。 选择设定好的程序,按下开始键进行抽提。抽提完毕,杯中的 溶液量约10 mL左右,转移到25 mL容量瓶中分多次用二氯甲 表1 PVC塑料中粒径差异对比结果 Table 1 PVC plastic particles difference comparison results 从表1测试得出的结果数据表明采用CPSC—CH—CIO01— 09.3、GB/T 22048-2008测试方法,样品粒径从1~5 mm对 PVC中的增塑剂含量测试没有影响。而样品粒径从1—5 mm采 用EN 14372:2004测试方法测试增塑剂含量时,测试结果随样 高。 2.2 前处理方法对PVC塑料中增塑剂测定的影响 CPSC-CH—C1001—09.3、GB/T 22048—2008、EN 14372: 品粒经变小而增大,PVC塑料<1 mm比5 mm PVC塑料粒径萃 取率高于6倍以上,直到样品粒径<1 mm时结果基本与CPSC— CH—C1001—09.3、GB/T 22048—2008测试方法一致。在PVC 粒径<1 mm时三种测试方法没有明显的差异;但从EN 14372: 2004测试方法中粒径的变化对结果的影响可以看出PVC塑料 2004前处理检测方法比较见表2。 从表2可见3种测试方法的样品质量,提取方式、溶剂、 溶剂使用量、温度、时间不相同之外,提取溶剂的极性也不相 同:四氢呋喃(4.2)>二氯甲烷(3.4)>乙醚(2.9)>正已烷 一中增塑剂测试结果与粒径的大小,溶剂接触PVC塑料的比表面 积有关系,粒径越小比表面积越大,溶解度越高,萃取率越 (0.0),用CPSC—CH—C1001—09.3测试方法的四氢呋喃溶剂是 种高极性、低沸点溶剂;振荡提取方式简单,溶剂量是其他 二种溶剂的1/16、1/10,提取时间缩短了1/6、1/12,从表1 和表2可见CPSC—CH—C1001—09.3前处理振荡提取方式简单、 120 广州化工 2014年11月 溶剂使用量少、提取时间短,是PVC17塑料中提取增塑剂一种 快速高效的方法。 表2前处理检测方法比较 Table 2 Pretreatment method 结果也不存在影响;但EN 14372:2004测试方法对测试结果影 响很大,粒径为<1 mm比粒径为5 mm的PVC塑料粒径萃取率 高于6倍以上,证明了PVC塑料中增塑剂测试结果与粒径的大 小,溶剂接触PVC塑料的比表面积有关系,粒径越小比表面积 越大,溶解度越高,萃取率越高。 PVC增塑剂的萃取效果除了与粒径大小相关之外,还与萃 取溶剂的极性有关系,粒径越小,溶剂极性越大,萃取时间越 短,证明了CPSC—CH—C1001—09.3前处理振荡提取方式简单、 溶剂使用量少、提取时间短,是PVC塑料中提取增塑剂一种快 速高效的方法。 参考文献 蚁乐洲,黄理纳,李金玲,等.国际玩具中邻苯二甲酸酯增塑剂禁用 法规及标准[J].检验检疫学刊,2013,23(Z1):82—86. CPSC—CH—C1001—09.3 Standard Operating Procedure for Determination of Phthalates[s].UNITED STATES CONSUMER PR0DUCT SAFETY COMMISSION DIRECTORATE FOR LABORATORY SCIENCES DIVIDION OF CHEMISTRY,2010. 黄理纳,蚁乐洲,杨成颖,等.GB/T 22048—2008玩具及儿童用品聚 氯乙烯塑料中邻苯二甲酸酯增塑剂的测定[S].中国标准出版社, 2004. EN 14372:2004 Child use and care articles Cutlery and feeding 3 结论 ] ] ] ;utensils—Safety requirements and tests[S].EUROPEAN COMMITI?EE FOR STANDARDI 卜l ZATION,2004. j 从上述的实验可以看出样品粒径在<1 mm时按照CPSC— CH—C1001—09.3、GB/T 22048—2008、EN 14372:2004三种方 胡金妮,吴博,胡生平,等.样品尺寸和重量对PVC中可迁移元素 测定的影响[J].广州化工,2012,40(14):129—130,184. 兰顺杰.玩具和儿童用品中的邻苯二甲酸酯增塑剂方法比对结果 分析与评价[J].广东化工,2014,41(13):58—59,69. 法进行测试,对PVC塑料中的增塑剂含量测试不存在差异。当 样品制备成粒径为1~5 mm时,CPSC—CH—CIO01—09.3、GB/T 22048—2008二种测试方法的对PVC塑料中的增塑剂含量测试 刘伟红,杨丹华,欧阳少伦,等.快速溶剂萃取一气相色谱法测定 PVC中增塑剂含量[J].科技资讯,2008(17):92. (上接第67页) 酮得率的线性效应极显著,酶解时间和酶解pH值对绞股蓝总 黄酮得率的线性效应显著。但四因素之间交互效应影响都不显 著。优化后确定的酶法提取莲子壳总黄酮的最佳工艺条件为酶 用量6.5 mg/g;酶解时间为1.5 h,pH 4.7,温度为46℃,此 丁艺条件下的莲子壳总黄酮得率为7.1%。同时,利用 Statistica优化工艺条件,不仅可以得到与正交试验相同的结论, 而且软件能直接统计出因素的显著性,并能预测出试验的最优 化条件和最高收率,比正交试验的统计结论更精确更全面。 参考文献 [1] ANONYMOUS.The wealth of India:raw materials[M].New Delhi Publication and Information Directorate,Council of Scientiifc and Industrial Research,1992. 黄迪惠,胡崇琳,Husam M Credy,等.莲子壳提取物中黄酮类物质 的抗氧化活性及结构初探[J].食品科学,2009,30(23):209—213. 吕长鑫,李萌萌,徐晓明,等.响应面分析法优化优化纤维素酶提取 紫苏多糖_丁艺[J].食品科学,2013,34(2):6—10. 盘赛昆,姚东瑞,朱强条,等.浒苔蛋白质的纤维素酶辅助提取及其 性质[J].2013,渔业科学进展,2013,34(4):109—117. 欧阳辉,田启建,余信,等.酶法辅助提取绞股蓝中总黄酮工艺优化  lJ1.中草药,2011,42(5):886—889. 董旭,杜先锋.响应面法优化纤维素酶提取山核桃蒲多酚类物质 [J]食品科学,2013,34(4):109—113. 贾冬英,乔最兰,谭敏.用正交法探讨苦荞麦茎及籽壳中总黄酮 (芦丁)的乙醇提取工艺[J].食品科学,1997,l8(6):22—25 周德龙,高建华,杨袜静,等.莲子壳营养成分分析及类黄酮抗氧化 活性研究[J].安徽农业科学,2011,39(7):3968—3970. [2] 苏博,夏延斌,石秀清.响应面法优化莲子外皮总黄酮的超声辅助 提取工艺[J].农产品加工,2014(1):14—18. 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容