聚醋酸乙烯酯胶粘剂中苯系物含量测定

陈侣平（广东产品质量监督检验研究院，广东　顺德　528300）



分析测试

聚醋酸乙烯酯胶粘剂中苯系物含量测定

陈侣平
（广东产品质量监督检验研究院，广东顺德528300）

摘要：建立了气相色谱内标法测定家具聚乙酸乙烯酯胶粘剂中苯系物含量的方法。样品中苯系物经甲醇提取、离心，上清液用60 m EN-20色谱柱分离，气相色谱检测，内标法定量。优化条件下苯系物回收率在96.84％～103.86％，相对标准偏差 （RSD）为0.79％～2.28％，定量下限2.4～2.9 mg/L。本方法操作简单，准确度和精密度较高，是一种检测聚乙酸乙烯酯胶粘剂产品中苯系物含量的有效方法。

关键词：气相色谱法；聚乙酸乙烯酯胶粘剂；苯系物；内标法

修回日期：2015-01-08

聚醋酸乙烯酯胶粘剂又名白乳胶，是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应而制得的一种热塑性粘合剂。聚醋酸乙烯酯胶粘剂以水为分散介质进行乳液聚合而得，是一种水性环保胶。近年来，厂家为了赋予聚醋酸乙烯酯胶粘剂特殊性能，往往在原材料以及生产加工的环节加入各种助剂，这些原材料和助剂的使用均可能不同程度地对环境造成污染，尤其是苯系物。为保障产品质量，维护广大消费者的合法权益，促进行业健康发展，国家标准（GB 18583-2008）［1］对装饰装修用材料胶粘剂中苯、甲苯和二甲苯限量做了规定，要求聚醋酸乙烯酯胶粘剂中苯含量不超过0.02％、甲苯+二甲苯不超过1％。但该标准附录B、C苯系物含量检测用乙酸乙酯提取苯系物，聚醋酸乙烯酯胶粘剂样品溶解效果差，苯系物提取不完全，严重影响了检测结果的准确性。因此，建立一种较为实用、便于推广的气相色谱法测定聚醋酸乙烯酯胶粘剂中苯系物含量，对产品质量的控制和使用者的健康具有重要意义。

目前，国内对苯系物含量检测方法有很多种，主要包括气相色谱法［2］、气相色谱质谱联用法［3-4］。采取的前处理方法主要有：静态顶空法［5-6］、固相微萃取法［7］等。成本普遍较高或方法不易操作，应用存在困难。本文研究了气相色谱内标法测定聚醋酸乙烯酯胶粘剂中苯系物含量，前处理简便易行、检测结果精确度高、重现性好，对聚醋酸乙烯酯胶粘剂产品质量控制起到了积极的作用。

1　实验部分

1.1仪器与试剂

仪器：美国Agilent公司7890A气相色谱配氢火焰检测器；德国IKA公司IKA MS3 basic旋涡混匀器；BT-22S电子天平，精确至0.1 mg；TDL-40B台式离心机。

试剂：甲醇（分析纯，购买于天津市化学试剂一厂）；苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯（均为色谱纯，购买于阿拉丁）；聚乙酸乙烯酯胶粘剂样品由国家家具产品质量监督检验中心（广东）提供。

1.2仪器条件

色谱柱：EN-20，60 m×0.32 mm×1.0μm；载气：氮气（纯度≥99.999％），流速1 mL/min；进样口温度：220℃；柱箱升温程序：初始柱温45℃（保持 5 min），然后以5℃/min的速率升温至120℃（保持0min），再以30℃/min升温至230℃（保持3 min）；分离比：40:1；进样体积1μL。

1.3标准溶液配置

10 mL容量瓶中分别称取0．01 g（精确至0.1mg）的苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯和内标物正庚烷各0.01 g，加入5mL甲醇稀释，立即盖紧瓶塞，用漩涡混匀器混匀。

1.4样品前处理

于10mL离心管中准确称取样品约0.5 g，加入甲醇5 m L，加入内标物约0.01 g，漩涡混匀器混匀，离心10min（2500 r/min），取上清液1μL色谱分析。

2　结果与分析

2.1分析方法的建立

聚醋酸乙烯酯胶粘剂以水为分散介质进行乳液聚合而得，GB 18583-2008在测定其苯系物含量时选择乙酸乙酯为提取溶剂。本文选择甲醇、丙酮、乙酸乙酯为苯系物提取溶剂。丙酮溶解性好，但挥发性强，制样时经常弹起样品瓶盖，密封性差，影响准确定量；乙酸乙酯与聚醋酸乙烯酯胶粘剂不互溶，容易乳化分层，提取效率差；甲醇与聚醋酸乙烯酯胶粘剂溶解性好，且相对挥发速率慢，综合考虑，选择甲醇为试样提取溶剂。

GB 18583-2008测定苯系物含量时选择外标法定量，外标法受进样体积影响大，而聚醋酸乙烯酯胶粘剂试样具有一定粘性，容易堵塞进样针，稳定性差，影响定量分析。本文借鉴GB 18581-2009《室内装饰装修材料 溶剂型木器涂料中有害物质限量》附录B的方法，选用内标法，以正庚烷为内标物定量分析。内标法定量具有定量准确，可以校正实验过程中的一些误差，获得良好的精密度等优点。

内标法相对质量校准因子的测定：在与测试试样相同的色谱测试条件下，按“1.2”色谱条件，将“1.3”校准溶液混合物注入气相色谱仪中，记录色谱图如图l所示，色谱峰保留时间如表1所示。平行测定6次，按式（1）计算苯系物相对校准因子，相对校准因子均值如表1所示。

式中：Fi—i组分的校正因子；A内—内标物的峰面积；mi—标准溶液中i组分的质量，g；m内—标准溶液中内标物的质量，g；Ai— i组分的峰面积。

图1　标准溶液色谱图Fig.1 Standard solution chromatogram

表1　标准溶液各组分保留时间和相对校准因子Tab.1 The retention time of the standard solution componentsand relative calibration factor

试样中苯系物含量计算：将1.0μL按“1.4”配制的试样注入气相色谱仪中，根据气相色谱峰面积，然后按式（2）分别计算待测化合物（苯、甲苯、乙苯和二甲苯）的含量。

式中：ω—试样中i组分的质量分数；Fi— i组分的校正因子；m样—测试试验的质量，g；A内—内标物的峰面积；Ai—组分的峰面积；m内—测试试样中内标物的质量，g。

2.2分析方法验证

回收率和精密度测试：取阴性待测样品0.5 g，在其中分别添加苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯各0.0050 g左右，进行回收率和精密度测定。测定的回收率和精密度结果如表2所示，由表2可知，待测物加标回收率在96.84％～103.86％，相对标准偏差（RSD）为0.79％～2.28％，说明该方法准确度和精密度较高，能够满足分析要求。取混合标准溶液，甲醇稀释至10 mg/L浓度，以信噪比S/N=3计算最低检出限，结果如表2所示。此法与GB 18583-2008附录C的方法相比，最低检出限提高10倍。

实际样品测定：依据本文建立的测定方法，对市场上30批次聚醋酸乙烯酯胶粘剂试样分别进行测定，5批次检出甲苯，含量为 0.62％～2.14％；2批次检出乙苯，含量为0.32％～1.22％，其余待测物均未检出。并对含有苯系物样品进行6次重复性试验，试验结果表明：相对标准偏差（RSD）值≤3％，说明该法重复性好。以该法与GB 18583-2008附录C分析方法结果进行比较，试样中的苯系物含量均有所提高，这是因为选择甲醇做提取溶剂，样品溶解性好，苯系物回收率提高；对单个样品重复性试验，国标方法相对标准偏差（RSD）值≤10％，说明外标法重复性不如内标法稳定。

3　结论

采用气相色谱质谱内标法，对家具聚醋酸乙烯酯胶粘剂中苯系物含量进行测定，回收率在96.84％～103.86％、相对标准偏差（RSD）为0.79％～2.28％，实际样品重复性试验RSD≤3％，说明方法准确度、精密度及重复性均较好。应用本方法对实际样品进行检测，并与标准方法检测结果进行对比，结果表明该法回收率高、重复性好，为聚醋酸乙烯酯胶粘剂苯系物含量检测提供了技术支持。

参考文献：

［1］GB 18583-2008，室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量［S］.

［2］徐苗森，刘海玲.顶空-气相色谱法及其在胶粘剂有机残留测定中的应用［J］.浙江化工，2014，45（7）:45-48.

［3］丁冠玺，吴艳丹.鞋用胶粘剂中正己烷和苯系物气相色谱-质谱联用法测定［J］.广东化工，2014，41（9）:220-221. ［4］李国智，杨仁礼，师建全，等.烟用水基型乳胶中苯系物的GC/MS/SIM测定［J］.烟草科技，2009，（10）:45-49.

［5］姬厚伟，刘剑，叶冲，等.静态顶空-气相色谱质谱选择性测定烟用聚醋酸乙烯酯胶粘剂中7种苯系物［J］.中国烟草学报，2012，18（6）:5-9.

［6］姜洁，毛婷，路勇，等.水基型胶粘剂中苯系物的顶空/气相色谱-质谱法检测［J］.分析测试学报，2009，28（9）: 1004-1007.

［7］张娟，王永花，孙成.固相微萃取-气相色谱法测定空气样品中的苯系物［J］.分析科学学报，2010，26（4）:379-382.

Determ ination of Benzene Series Com pounds in Polyvinyl Acetate Em ulsion Adhesive

CHEN Lv-ping
（Guangdong Testing Institute of ProductQuality Supervision，Shunde，Guangdong 528300，China）

Abstract:The testingmethod for determination benzene series compounds in polyvinyl acetate emulsion adhesive for furniture by gas chromatography with internal standard was developed.Sample was extracted by methanol，separated by 60m EN-20 column with gas chromatography detection，internal standard.Under optimal conditions benzene series compounds recovery 96.84％～103.86％，relative standard deviation（RSD）was 0.79％～2.28％，lower limit of quantification 2.4～2.9 mg/L.Themethod features simple operation，good accuracy and high precision，and could be used for determination benzene series compounds in polyvinyl acetate emulsion adhesive products.

Keywords:gas chromatography；polyvinyl acetate emulsion adhesive；benzene series compounds；internal standardmethod

文章编号：1006-4184（2016）6-0034-03

作者简介：陈侣平（1980-），女，广东杏坛人，工程师，主要从事涂料、胶粘剂色谱分析。E-mail:topcentury@126.com。