董麗君+王偉+張麗+李暉
摘要:為有效規(guī)范發(fā)泡木塑復(fù)合材料中偶氮二甲酰胺的使用,本文建立了微波輔助萃取氣相色譜質(zhì)譜法測定甲酰胺的分析方法,并考察了萃取溶劑對試驗體系的影響。結(jié)果表明,采用丙酮為萃取溶劑,70℃下萃取30min,利用選擇離子掃描,甲酰胺在001~10mgL線性范圍內(nèi)質(zhì)量濃度與響應(yīng)值呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,加標(biāo)回收率為98%~116%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差24%~62%,該方法操作簡單,提取效果較好,能夠有效的檢測發(fā)泡木塑復(fù)合材料中甲酰胺釋放量。
關(guān)鍵詞:發(fā)泡木塑復(fù)合材料;微波萃??;氣相色譜質(zhì)譜;甲酰胺
中圖分類號:O625文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1004-3020(2017)06-0035-03DeterminationofFormamideReleaseinFoamingWoodPlasticCompositesDongLijun(1)WangWei(2)ZhangLi(1)LiHui(3)
(1.LinYientryexitinspectionandquarantinebureauLinyi276034;
2.XuZhouentryexitinspectionandquarantinebureauXuzhou221000;3.HuBeiacademyofforestryWuhan430075)
Abstract:Inordertoadministrateeffectivelytheusingofazodicarbonamideinfoamingwoodplasticcomposites,weestablisheddeterminationmethodofformamidereleaseusinggaschromatographicmassspectrometrycombinedwithmicrowaveassistedextraction.Wealsodiscussedtheinfluenceofextractionsolvent.Theresultindicatesthattheoptimalconditionswereasfollows:extractionsolvent:acetone,extractiontemperature:70℃,extractiontime:30min.Undertheoptimalconditions,thecalibrationcurveswerelinearintherangeof001-10mgL,therecoverydistributedintherangeof98-116%,theRSDdistributedintherangeof24-62%.Themethodiseffectiveindeterminingtheformamidereleaseinfoamingwoodplasticcomposites,easilytooperateandhasapreferableextractingeffect.
Keywords:foamingwoodplasticcomposites,microwaveextraction,gaschromatographicmassspectrometry,formamide
發(fā)泡木塑復(fù)合材料是將塑料母粒、木粉、填料、發(fā)泡劑和各種助劑按一定比例混合,于成型過程中在復(fù)合材料內(nèi)部引入泡孔而制成。發(fā)泡木塑復(fù)合材料內(nèi)部良好的泡孔結(jié)構(gòu)有助于鈍化普通木塑復(fù)合材料中的裂紋尖端,阻止裂紋擴展,因而可以克服普通木塑復(fù)合材料脆性較大、抗沖擊強度較小、材料伸長率較低的缺點。
偶氮二甲酰胺由于其無毒、無嗅、不易燃燒等特性,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)泡,其發(fā)泡過程中分解出的甲酰胺具有刺激性氣味,長期吸入對于嬰幼兒的呼吸道系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、血管系統(tǒng)、肝臟系統(tǒng)等傷害極大。2008年,歐盟化學(xué)品管理局(ECHA)將甲酰胺列為生殖毒性物質(zhì)(CMR)。歐盟法規(guī)(EC)No.12722008將甲酰胺列為1B類致癌物質(zhì)。2012年6月18,甲酰胺被列入歐洲REACH法規(guī)第7批高關(guān)注物質(zhì)(SVHC)清單,正式列入REACH法規(guī)進行管控。新歐盟玩具安全指令200948EC于2013年7月20日開始,歐盟市場禁止含有甲酰胺的兒童產(chǎn)品的進口,禁止含有甲酰胺的兒童產(chǎn)品的生產(chǎn)、流通和銷售[1-5]。
2015年7月央視曝光我國近9成EVA兒童地墊含有甲酰胺,由于目前我國大陸地區(qū)沒有兒童產(chǎn)品甲酰胺檢測的強制性標(biāo)準(zhǔn),更沒有對其含量做出明確限定,檢測參照臺灣標(biāo)準(zhǔn)進行,結(jié)果表明部分產(chǎn)品甲酰胺含量為臺灣限量的930倍。在檢驗檢疫工作中,利用現(xiàn)有設(shè)備和力量,建立發(fā)泡木塑復(fù)合材料中甲酰胺的檢測方法,不僅可規(guī)范現(xiàn)有發(fā)泡木塑復(fù)合材料的產(chǎn)品質(zhì)量,保證相關(guān)產(chǎn)品的順利出口,同時也可提高國內(nèi)市場相關(guān)產(chǎn)品的監(jiān)管力度,實現(xiàn)國內(nèi)國外統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),確保老百姓用上安全產(chǎn)品的同時樹立起中國自己的檢測體系,保證中國新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1試驗部分
1.1儀器試劑與材料
氣相色譜-質(zhì)譜儀:Agilent7890A-5975C,配有質(zhì)量選擇檢測器(MSD);超聲波發(fā)生器:KQ-400KED;數(shù)顯調(diào)速多用振蕩器:HY-8A;微波消解儀:MARS6-classic;真空干燥箱:memmert;離心機:EppendorfCR22GⅢ;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:chillerF100;乙二胺N丙基硅烷吸附柱:SAXPSA;渦流混勻器:IKAMS3基本型;電子天平:感量0.001g;塑料離心管:50mL;圓底燒瓶:2000mL;燒杯:1000mL;錐形瓶:具磨口塞100mL;移液槍:Eppendorf1000μL、5mL、10mL。臺鉆:Z516-1。
丙酮:色譜純;正己烷:色譜純;甲醇:色譜純;乙腈:色譜純;甲酰胺:純度≥99%。
1.2試驗條件endprint
1.2.1提取方法
準(zhǔn)確稱取05g樣品(精確至001g)置于微波萃取罐中,加入20mL丙酮渦旋震蕩2min,70℃下萃取30min,收集上清液至離心管中,加入20mL丙酮二次萃取,合并上清液。以5000rmin離心5min,轉(zhuǎn)移至雞心瓶中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至3~4ml,過PSA凈化小柱,用丙酮清洗雞心瓶3次。凈化液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干(必要時N2吹干),用丙酮定容至2ml,進行GCMS測定。
湖北林業(yè)科技第46卷第6期董麗君,等:發(fā)泡木塑復(fù)合材料中甲酰胺釋放量的測定1.2.2色譜質(zhì)譜條件
色譜柱:HP17MS30m×250um×025μm或者相當(dāng);柱箱程序:50℃保持1min,以20℃min至280℃保持5min;進樣口溫度:280℃;載氣:氦氣,純度≥99999%,流速:1mlmin;電離方式:EI;選擇離子監(jiān)測方式定量和定性離子分別為:45、44、29、17;脈沖不分流,進樣量1μL;不斷調(diào)整載氣流速,改變升溫程序及其他相關(guān)條件,確定最佳色譜條件,在此條件下甲酰胺保留時間為15278min。
1.3標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限
取5.0mL100mgL標(biāo)準(zhǔn)儲備液于50mL容量瓶中,丙酮定容至刻度,配置成5mgL標(biāo)準(zhǔn)中間儲備液,逐級稀釋至10、05、02、01、005、002、001mgL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在上述色譜質(zhì)譜條件下測定,結(jié)果表明在001~10mgL線性范圍內(nèi)甲酰胺的質(zhì)量濃度與響應(yīng)值呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,如表1所示。
以空白樣品基質(zhì)(丙酮)稀釋標(biāo)準(zhǔn)曲線上最低濃度出峰時,取信噪比SN=3和樣品處理過程的稀釋倍數(shù)(1)計算得出檢出限(LOD)。
1.4結(jié)果計算
試樣中每種檢測物質(zhì)殘留量按下列公式計算,結(jié)果保留兩位小數(shù)。
x=A×c1×VAi×m
其中:
x試樣中檢測物質(zhì)殘留量,mgkg;
A樣液中檢測物質(zhì)峰面積;
ci標(biāo)準(zhǔn)溶液中檢測物質(zhì)的質(zhì)量濃度,mgL;
V最終定容體積,mL;
Ai標(biāo)準(zhǔn)溶液中檢測物質(zhì)的峰面積;
m所取試樣質(zhì)量,g。
2結(jié)果與討論
2.1質(zhì)譜條件的確定
選擇全掃描,不斷調(diào)整載氣流速,改變升溫程序及其他相關(guān)條件,確定甲酰胺的保留時間及碎片離子,選擇豐度最高的一對離子作為定性離子,應(yīng)用離子掃描,確定質(zhì)譜條件。
2.2萃取溶劑的選擇
稱取陽性樣品05g(精確至001g),選取乙腈、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷5種不同極性的溶劑作為萃取溶劑,微波萃取,收集上清液至離心管中,離心、過柱、旋蒸后定容至2mL,在上述色譜質(zhì)譜條件下測定。結(jié)果表明丙酮萃取效果最好,甲醇、正己烷次之,綜合考慮萃取效果、試劑價格和毒性,本文采用丙酮作為萃取溶劑。
2.3方法回收率與精密度
準(zhǔn)確稱取1.0g不含檢測物質(zhì)的木材空白樣品,分別加入1mL濃度0.5、1.0、1.5mgL混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入20mL丙酮溶液混合均勻,真空干燥后按試驗方法進行測定,6次平行測定的結(jié)果見表1.2,結(jié)果表明平均回收率98%~116%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差2.4%~6.2%,所建方法重復(fù)性較好,回收率滿意。
3.結(jié)論
(1)本文考察了乙腈、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷5種不同極性的溶劑的萃取效果,結(jié)果表明丙酮萃取效果最好;
(2)本文建立了發(fā)泡木塑復(fù)合材料中甲酰胺的氣相色譜質(zhì)譜法檢測,經(jīng)確證該方法簡便快速、定性準(zhǔn)確、靈敏度高,符合檢測需求。
參考文獻
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[5]TheEuropeanparliamentandthecounciloftheEuropeanunion.Directive200948ECoftheEuropeanparliamentandofthecouncil[EBOL].(責(zé)任編輯:夏劍萍)endprint