气相色谱仪检测聚酯(PET)中二甘醇(DEG)

2012-07-04 16:03:57 lhyiqi

仪器和试剂 

气相色谱仪:灵华色谱仪GC-9890系列; 数据处理:SD-2020色谱工作站。色谱柱: Chromosorb 101,粒度为0.177-0.149 mm; 85%水合肼,分析纯(上海化学试剂厂);二甘醇和乙二醇,分析纯; 1,6-已二醇,分析纯,将1,6-己二醇用水溶解配制成浓度为6 g/L内标溶液。

 

样品制备 

用分析天平称取2 g聚酯切片,精确至0.1 mg,置于100 mL三角瓶中,用移液管加入5 mL的85%水合肼,于115℃下在电磁搅拌器上加热回流1 h,取下三角瓶,待其冷却后加入5 mL的内标溶液,再用2 mL的蒸馏水洗涤冷凝管,用漫速滤纸过滤,滤液用于气相色谱分析。

 

色谱条件 

色谱柱:Chromosorb 101,粒度为0.177~0.149 mm,1 m×3 mm,不锈钢;检测器:FID;气体流速:He=30 mL/min;H2=32 mL/min;Air=310 mL/min;进样器温度:250℃;检测器温度:250℃;柱温:210℃;进样量:1 µL。

 

内标校正因子测定 

用DEG配制一个浓度为6 g/L的标准溶液,与等量的内标溶液混合,进样分析后得到DEG的相对重量校正因子为2.43。

 

结果与讨论

降解条件的选择:利用聚酯对肼的极不稳定性,可以使聚酯切片在4×4×2 mm以下时很快降解。

聚酯与水合肼在100℃以前,降解缓慢,110℃以后,则降解很快,温度超过120℃,回流则不易控制。对聚酯进行降解,测得二甘醇的浓度显示,样品在60 min以后已经基本降解完全。

 

色谱条件的选择:先后试用了PEG-20M柱、SE30柱以及Chromosorb 101柱,其中前两种柱子乙二醇拖尾比较严重,影响到二甘醇的定量,而Chromosorb 101柱则使乙二醇谱线基本降低到基线后,DEG开始出峰,而且样品中的其它物质在此之间已经出完,对DEG测定没有影响。内标物先后试用了1,6-己二醇、苯甲醇等,结果表明,1,6-己二醇较为适合。

 

精密度和最小检出浓度:取任一聚酯样品进行7次平行分析,结果为:0.86%、0.89%、0.91%、0.89%、0.91%、0.89%和 0.92%,平均值为0.89%,RSD=2.24%。在信噪比为2∶1时测得DEG的最小检出浓度为0.064 g/L。

 

DEG含量与熔点的关系:取不同产地和批号的8个聚酯样品,降解后进行色谱分析,得到DEG的含量分别为:0.70%、0.88%、1.10%、 1.20%、1.30%、1.46%、1.56%、1.72%;用差热分析仪(DTA)测得对应的熔点分别为:269、268、267、267、264、 264、263℃。从以上数据可以看出,DEG含量每增加1个重量百分点,聚酯熔点降低6℃,和文献中介绍的基本相符。

 

回收率实验:取上述8个样品中的任意5个,进行加标回收实验,收率范围在98.6%~105.1%之间,平均值为101.8%±3.1%。