利用热裂解(热解吸)-GC-MS分析树脂中的UV-328和得克隆
2023-11-03 10:12:43





特点描述

◆热裂解(热解吸)-GC-MS不使用有机溶剂,操作简单,可同时筛查分析树脂中的UV-328和得克隆。


◆通过Scan/SIM同步分析,可一次性完成定性和定量分析。



简介



作为添加剂,UV-328用作紫外线吸收剂,得克隆(下称“DP”)用作含氯阻燃剂。UV-328用于要求耐光性的汽车涂装和涂料,DP用于要求阻燃性和绝缘性的电缆、电线涂层等的各种工业产品。


另一方面,斯德哥尔摩公约将UV-328和DP定义为在环境中有高度持久性、生物蓄积性、生物毒性,并可能具有长距离迁移性的化学物质。因此,对含有该物质的产品及成型品进行检查的必要性与日俱增。


传统上使用溶剂萃取GC-MS法可以对每种成分进行精确定量分析,但该方法需要大量的有机溶剂、长时间的萃取工作和较高的分析技能。而热裂解(热解吸)-GC-MS(Py/TD-GCMS)法已被国际标准IEC62321-8采用,不需要溶剂萃取,可以直接分析树脂样本,因此,对分析树脂中的添加剂非常有效。

     

在本文中研究了使用PyTD-GC-MS快速、便捷地筛查树脂中UV-328和DP的方法。





样本的制备和分析条件



UV-328和DP的标准溶液分别使用甲苯稀释UV-328和DP进行制备。然后,在样品杯中加入适量的UV-328和DP的标准溶液及树脂溶液,使UV-328和DP的树脂中浓度达到既定的浓度,在室温下干燥后,使用Py/TD-GC-MS进行了分析。


实际样本准备的是液晶模块和包覆线。用刀具切割,将约0.2mg放入样品杯中,使用Py/TD-GC-MS进行了分析。


表1所示为使用的设备、软件和分析条件。





定量离子的研讨



分析了UV-328和DP的树脂中浓度为1000mg/kg的标准样本(母材树脂:PVC、PS、ABS、PET)。图2表示标准样本(PVC树脂中浓度1000mg/kg)的测定结果。成功分离、检测到两种成分,几乎没有受到源自树脂的成分的干扰。DP检测到2个峰,判断为异构体。将来自各种树脂的干扰少,信号强度大的m/z351.2(UV-328)、271.8(DP)作为定量离子。


图2:标准样本(PVC树脂中浓度1000mg/kg)的总离子流色谱图(TICC)和SIM色谱图





校准曲线的确认



分析UV-328和DP的PVC树脂中浓度为0、100、500、1000、2000mg/kg的标准样本,绘制了校准曲线。DP的面积值是将2个峰(DP和DP异构体)相加计算的。各成分的校准曲线的线性R2均达到0.998以上,结果良好(表2)。





重现性和检出限的确认



连续3次分析UV-328和DP的PVC树脂中浓度为1000mg/kg的标准样本,确认了重现性%RSD。此外,连续8次分析PVC树脂中浓度100mg/kg的标准样本,通过Student的t检验(置信区间99%)计算了检出限(MDL)(表2)。


重现性%RSD为5%以下,结果良好。另外,两种成分的MDL均低于50mg/kg,表明其作为确定是否存在该物质的筛查分析方法,具有足够的灵敏度。


表2校准曲线的线性、重现性和MDL化合物名称





03

多种树脂母材中的回收率评估



对UV-328和DP的树脂中浓度为1000mg/kg的标准样本(母材树脂:PVC、PS、ABS、PET)进行4次连续分析。使用上述校准曲线计算定量值,评估了回收率(图3)。


平均回收率为104~111%(UV-328)、96~134%(DP),表明筛选分析具有充分的定量精度。


图3多种树脂母材中的UV-328和DP的回收率

*误差线表示标准偏差。





01

实际样本的测定结果



使用刀具切割液晶模具和包覆线的多处位置,进行了3次连续分析。从液晶模块的第2层材料观察到源于UV-328的峰,从包覆线中观察到源于DP的峰。


图4和图5分别表示液晶模块和包覆线的TICC和SIM色谱图。表3和表4分别表示从液晶模块、包覆线检测到的化合物的平均定量值和定量值的重现性%RSD。





结论



本文中,使用Py/TD-GC-MS分析了POPs法规新增成分UV-328和DP。通过校准曲线的线性、重现性、检出限、多种树脂母材中的回收率评估,表明其作为确定是否存在该物质的筛查分析方法,具有足够的灵敏度和定量精度。Py/TD-GC-MS不需要溶剂萃取,可直接分析树脂样本,因此,可以快速、便捷地筛查树脂中的UV-328和DP。