预涂厌氧胶过氧化苯甲酰微胶囊包埋率的测定

刘 洁，张 昊

（北京天山新材料技术有限责任公司，北京 100041）

预涂厌氧胶过氧化苯甲酰微胶囊包埋率的测定

刘 洁，张 昊

（北京天山新材料技术有限责任公司，北京 100041）

过氧化苯甲酰是目前预涂厌氧胶中常用的一种引发剂，通过过氧化苯甲酰的浓度与其分解产物苯甲酸的峰面积在气质联用仪的对应关系，建立了相关系数可达到0.999以上的，含内标的过氧化苯甲酰/丙酮的GCMS标准曲线来测试过氧化苯甲酰的包埋率。同时采用热重分析的方法验证气质联用仪方法有效性。结果表明，2种测试方法得到的过氧化苯甲酰包埋率接近，因此此类易分解的过氧化物也可用气质联用的方法对其含量进行测试。

过氧化苯甲酰；微胶囊；包埋率

1 前言

预涂厌氧胶的关键技术之一是微胶囊的制备技术，而如何评价微胶囊的好坏又是评价其制备技术的关键。目前预涂厌氧胶微胶囊包埋的主要是引发剂过氧化苯甲酰，体系中引发剂的加入量直接影响着胶液的固化特性，因此过氧化苯甲酰微胶囊的包埋率是评价微胶囊制备技术的重要指标之一。

本文引入目前被广泛应用的高分辨率、高灵敏度的气质联用仪对过氧化苯甲酰含量进行测试。根据Hyden[1，2]等提出过氧化物的热分解产物的峰面积与过氧化物的浓度呈线性关系的理论，应用过氧化苯甲酰与其分解产物苯甲酸在气质联用仪上的对应关系，建立了过氧化苯甲酰/内标/丙酮的GCMS标准曲线来测试过氧化苯甲酰的包埋率,同时选用文献[3，4]中提到的热重分析（简称TGA）测试微胶囊包埋率的方法，来验证气质联用仪方法的有效性。

2 实验部分

2.1 试验材料、试剂与仪器

自制过氧化苯甲酰微胶囊、外购过氧化苯甲酰标样、外购C12H26（内标）、外购色谱纯丙酮、气质联用仪厂家及型号Agilent 7890/5975。

2.2 GCMS测试预涂厌氧胶过氧化苯甲酰微胶囊的包埋率

2.2.1 过氧化苯甲酰与其分解产物的对应关系

过氧化苯甲酰的结构式和性质见式（1）和表1[4]。

表1 过氧化苯甲酰的主要性能指标Tab.1 Main performance indexes of BPO

根据表1性能参数，选择了合适的GCMS测试条件使得过氧化苯甲酰在进样器中分解完全，图1是配置不同浓度的过氧化苯甲酰/丙酮样品的GCMS谱图。

图1 不同浓度的过氧化苯甲酰/丙酮GCMS谱图Fig.1 GCMS spectra of BPO/acetone solutions with different concentration

从图1可看到，过氧化苯甲酰的主要分解产物苯甲酸在GCMS上的响应度最高。将过氧化苯甲酰的浓度与苯甲酸的峰面积作图并线性拟合，二者之间有很好的线性关系（相关系数0.99961）见图2。

拟合方程：Y=-6672.61+1.37×106X

图2 过氧化苯甲酰的浓度与苯甲酸峰面积的拟合曲线Fig.2 Fitting curve between BPO concentration and peak area of benzoic acid

2.2.2 过氧化苯甲酰GCMS上的标准曲线

由于GC 上内标法是间接或相对的校准方法，在分析测定样品中某组分含量时，加入一种内标物质以校准和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响，以提高分析结果的准确度。选择C12H36作为内标，图3是添加了内标的不同浓度过氧化苯甲酰的GCMS谱图。

图3 含内标的过氧化苯甲酰的GCMS谱图Fig.3 GCMS spectra of BPO containing internal standard substance

从图3可以看到，谱图上内标和苯甲酸的响应度都较高。图4是用过氧化苯甲酰与内标的浓度比与苯甲酸与内标的峰面积比做的拟合曲线，2者之间有很好的线性关系（相关系数0.99981）。

拟合方程：Y=0.024+0.494X

2.2.3 GCMS测试预涂厌氧胶过氧化苯甲酰微胶囊包埋率

取一定量的过氧化苯甲酰微胶囊，将其研碎后放在可溶过氧化苯甲酰的丙酮中使其完全溶解，用0.25μm滤膜抽滤，滤液为含有过氧化苯甲酰的丙酮溶液，同时在此滤液中添加一定量的内标，混合均匀后取一定量的溶液用GCMS测试，对照先前制备的标准曲线，得出过氧化苯甲酰含量，对比最初加入量，得到包埋率。

2.3 热重分析测试预涂厌氧胶过氧化苯甲酰微胶囊包埋率

在文献[3，4]中提到热重分析可以得到微胶囊的包埋率。样品在控温环境下，质量会随温度变化，曲线陡降处为失重区，平坦区为样品的热稳定区。根据不同物质会有不同的分解温度，可计算得到过氧化苯甲酰的含量。对比最初的加入量，得到包埋率。图5是样品1的热重分析曲线。

表2是选用3种自制不同包埋率的过氧化苯甲酰微胶囊样品分别用2种方法的测试结果，得到的过氧化苯甲酰含量很接近，因此用这2种方法得到的过氧化苯甲酰微胶囊的包埋率很接近。

图4 过氧化苯甲酰在GCMS的标准曲线Fig.4 GCMS standard curve of BPO

图5 样品1热重分析曲线Fig.5 TGA curves of sample 1

表2 2种测试方法的测试结果Tab.2 Determination results obtained by using two determination methods

气质联用和热重分析2种测试方法得到的过氧化苯甲酰包埋率接近，间接验证了气质联用测试方法的有效性，因此今后可用气质联用的方法对过氧化物含量进行测试。

3 结论

[1]Hyden S.Applications of pyrolysis-gas chromatography decomposition of dialkyl peroxides[J].Anal Chem,1963，35:113.

[2]山下晋三，金子东助，等编，纪奎江，刘世平，竺玉书，等译.交联剂手册[M].北京：化学工业出版社，1990：189-192.

[3]葛艳蕊，王奎涛，冯薇.环糊精玫瑰香精微胶囊的制备[J].河北科技大学学报，2004，25（2）：15-18.

[4]LAZKO J,POPNEAUY,RENARD D.Microcapsules based on glycinin-sodium dedecyl sulfare complex coacervation[J].Microencapsulation,2004,21(1): 59-70.

Determination of entrapment efficiency of microcapsules containing BPO for pre-applied anaerobic adhesives

LIU Jie,ZHANG Hao
(Beijing Tonson Adhesive Co.,Ltd.,Beijing 100041,China)

In this work we established a method to determinate the entrapment efficiency of microcapsules containing BPO for the anaerobic adhesives by using GCMS.Specifically, we found the relationship of the BPO concentration and the peak area of its main decomposition product benzoic acid in GCMS is a good linear correlation, and established a calibration curve (R＞0.999).In addition, the result of entrapment efficiency obtained by TGA fairly closed to that obtained by GCMS.This indicate that the method by using GCMS is available.

BPO;microcapsules;entrapment efficiency

TQ433.4+39

A

1001-5922（2015）04-0047-03

2014-08-05

刘洁（1979-），女，硕士，主要从事预涂厌氧胶、α-氰基丙烯酸酯胶粘剂等研究。E-mail：liujie@ts.com.cn 。