用气相色谱法测定高密度聚乙烯中爽滑剂芥酸酰胺的含量.docx

分析测试(71～73)用气相色谱法测定高密度聚乙烯中爽滑剂芥酸酰胺的含量郝萍，王海，韩晓昱，王丹丹，薛山(中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州730060)摘要:以异丁醇为萃取剂，使用氢火焰离子化检测器，采用外标法定量，萃取液经SE－30型毛细管柱(15m×0．32mm×0．5μm)分离，建立了用气相色谱法测定高密度聚乙烯中爽滑剂芥酸酰胺含量的分析方法。结果表明，芥酸酰胺在280℃气化后可直接测定，在2．5～100．0μg/g范围内线性关系良好(相关系数(r)为0．9998，样本数(n)为7)，加标回收率为96%～105%，相对标准偏差(RSD)不大于5%，检出限为0．96μg/g。关键词:气相色谱法;高密度聚乙烯;芥酸酰胺中图分类号:TQ325．1+2文献标识码:B文章编号:1009－0045(2013)01－0071－03芥酸酰胺是一种市场前景广阔的非离子表面活性剂，广泛应用于塑料、工程塑料、化妆品、医药、环保涂料和油墨、造纸、金属制品等领域。芥酸酰胺具有优良的爽滑性和防黏连性［1－2］，在聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及其共混物中加入并预混后，可有效降低聚合物与设备、聚合物与聚合物之间的摩擦力和附着力，使产品的加工速度和产品质量得到大幅度提升。可采用高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)等方法测定芥酸酰胺含量，如ASTMD6953—2003及SN/T1504．2—2005用HPLC法测定线型低密度聚乙烯中抗氧剂和爽滑剂的含量，于文涛［3］用气相色谱－质谱联用仪(GC－MS)直接测定芥酸酰胺，陈民助［4］用红外光谱法测定芥酸酰胺含量。前人检测芥酸酰胺含量的不足之处在于:采用HPLC分析芥酸酰胺含量时，紫外检测器吸收弱、检测灵敏度低;采用GC－MS直接测定芥酸酰胺含量时浓度下限较高;用红外光谱法定量分析芥酸酰胺含量时误差较大。本工作采用GC法并以外标法定量测定高密度聚乙烯(HDPE)中芥酸酰胺的含量，取得了较满意的结果，为工艺过程的调整提供了参考依据。1实验部分①1．1仪器和试剂气相色谱仪，AutosystemXL型，美国PE公司生产，氢火焰离子化检测器(FID)，SE－30型色谱柱(15m×0．32mm×0．5μm)。超声波清洗器，KQ－600KDV型，昆山市超声仪器有限公司生产。芥酸酰胺标准品，四川日普精化有限公司生产，酰胺含量大于98%，用乙醇重结晶3次后使用。环己烷，色谱纯，天津光复精细化工研究所生产。异丁醇，色谱纯，天津科密欧化学试剂有限公司生产。1．2色谱条件柱温，初始温度200℃，保持5min，以5℃/min速率升温至250℃，保持10min。进样口温度为280℃。检测器温度为280℃。柱头压力为68．95kPa。进样量为1μL，不分流进样。1．3样品制备将HDPE粉碎成约20目的细小颗粒，称取5g①收稿日期:2012－03－27;修回日期:2012－08－31作者简介:郝萍(1975—)，女，甘肃榆中人，助理工程师，主要从事聚烯烃催化剂分析表征工作。已发表论文2篇。石化技术与应用第31卷·72·(准确至0．1mg)于125mL烧瓶中，移入50．0mL异丁醇，回流2h，冷却至室温称重，取5mL上层清液，经0．22μm滤膜过滤后进色谱分析。2结果与讨论2．1萃取溶剂的选择分别采用环己烷、异丁醇2种萃取溶剂进行试验。结果表明，异丁醇的萃取效果较佳。因为芥酸酰胺带有极性的胺基，在环己烷等弱极性溶剂中芥酸酰胺的溶解度低，易析出，所以根据相似相容原理，选用异丁醇作为萃取溶剂。2．2色谱条件的选择由于芥酸酰胺分子结构中含有较长不饱和C22链和极性胺基，所以芥酸酰胺分子间作用力较强、沸点较高且热稳定性良好，需要衍生后才能测定。有学者在测定过程发现芥酸酰胺可直接测定。本工作进行了230，250，270，280，290℃气化温度比较试验，发现气化温度大于270℃时测试结果比较接近，最后选择280℃为气化温度。由于不分流进样是分析高沸点痕量组分的首选方法，所以为了提高检测灵敏度，试验采用了不分流进样。2．3外标定量工作曲线的绘制先配制100μg/g芥酸酰胺－异丁醇储备液，接着稀释成芥酸酰胺质量分数分别为2．5，5．0，10．0，15．0，20．0，50．0，100．0μg/g的系列标准溶液，然后依次进行色谱分析(典型色谱图如图1所示)并记录各自的峰面积。以芥酸酰胺峰面积对芥酸酰胺含量作图，可得到如图2所示的标准曲线。令y为芥酸酰胺的峰面积，x为标准溶液中芥酸酰胺的含量，线性拟合获得芥酸酰胺的定量方程为:y=83092x+84237，n为7时相关系数r为0．9998。图2芥酸酰胺的校准曲线方法的检出限逐步稀释芥酸酰胺标准溶液并测试芥酸酰胺含量，当芥酸酰胺的峰高值为3倍基线噪音时，计算得出该方法的检出限为0．96μg/g。2．4回收