专利名称：涂料中5种挥发性有机物的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料中5种挥发性有机物的测定方法。
背景技术：
随着世界经济的发展，全世界每年向大气排放的挥发性有机化合物(VOC)也日益增多。这些排放物不仅污染环境，影响人体健康，而且破坏生态平衡，危害人类的生存。1990 年美国清洁空气修正案列出的189种有毒空气污染物中，近100种是挥发性有机化合物。涂料是挥发性有机化合物的第二大排放源，已经成为现代居室空气污染的主要来源之一。涂料中的VOC指在涂料的使用过程中，挥发到大气中的溶剂和一些化学物质。丙酮、乙酸甲酯、对氯三氟甲苯、二氯甲烷和1，1，1_三氯乙烷这5种物质均属于V0C。研究表明，这些物质具有不同程度的毒性，如二氯甲烷被美国列为可疑致癌物，1,1,1-三氯乙烷和丙酮对中枢神经有损害作用，会引起肝、肾等器官损伤，乙酸甲酯和对氯三氟甲苯也具有一定的急性毒性和慢性毒性，长期接触会对人体各系统造成不同程度的慢性危害。对于VOC的测定方法研究，国内外文献及标准中均有一定的报道。检测方法主要为气相色谱法(GC)和气相色谱-质谱联用法(GC-MQ，样品处理方式主要有顶空直接进样 (HS)、吹扫捕集、固相微萃取(SPME)、热脱附(TD)、顶空液相微萃取等。目前国内外还缺乏同时测定涂料中丙酮等5种VOC残留量的检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种回收率高的涂料中5种挥发性有机物的测定方法。本发明所提供的涂料中5种挥发性有机物的测定方法，包括如下步骤在顶空瓶中用N，N-二甲基甲酰胺和水将待测涂料样品分散，然后放入顶空自动进样装置中90°C平衡至少90min，注入气相色谱-质谱进行分析。本发明的涂料中5种挥发性有机物的测定方法，其中所述涂料为溶剂型涂料，先将涂料加入到N，N- 二甲基甲酰胺中，混勻，然后加入水。本发明的涂料中5种挥发性有机物的测定方法，其中所述涂料为水性涂料，先将涂料加入到水中，混勻，然后加入N，N- 二甲基甲酰胺。本发明的涂料中5种挥发性有机物的测定方法，其中所述N，N- 二甲基甲酰胺与水的体积比为1 1。本发明的涂料中5种挥发性有机物的测定方法对于水性涂料和溶剂型涂料均适用，溶剂型涂料的回收率81. 6 105.4%，水性涂料的回收率88 95% ；采用常用的检测
装置，易于普及。
图1为溶剂对色谱峰面积的影响。图2为顶空平衡温度对峰面积的影响。
图3为顶空平衡时间对峰面积的影响。图4为5种目标VOC的典型色谱分离图。
具体实施例方式实施例(一 )涂料中5种挥发性有机物的测定方法(1)取20mL顶空瓶，在其中加入溶剂将涂料样品分散均勻。对溶剂型涂料和水性涂料采用不同的溶剂添加顺序。对于溶剂型涂料，先用移液管移取一定体积的DMF(N，N_ 二甲基甲酰胺)至顶空瓶内，将涂料样品摇勻，取适量准确加入至顶空瓶内，混勻，然后用移液管加入一定体积的去离子水(DMF和水的总添加量3mL IOmL)。对于溶剂型涂料，一定量的DMF作为溶剂可以将其很好的溶解分散。由实验数据得知(见图1)，同样浓度的标准溶液，在DMF和水总体积量不变的情况下，如果将DMF和水按一定比例混合作为溶剂，随着水所占比例的增加，峰响应值增加，灵敏度获得提高。但是测定实际样品时，水所占的比例增加会对溶剂性涂料的溶解性降低，最终确定混合比例为1 1较为合适。对于水性涂料，先用移液管移取一定体积的去离子水至顶空瓶内，将涂料样品摇勻，取适量准确加入至顶空瓶内，混勻，然后用移液管加入一定体积的DMF。对于水性涂料， 一定量的水作为溶剂可以将其很好的溶解分散，然而只用水作为溶剂的话，对氯三氟甲苯的回收率很低，多次试验结果大都在50%左右。采用DMF与水混合作为溶剂，随着DMF所占比例的增加，对氯三氟甲苯回收率增大，当大于1 1的比例混合时，可实现90%左右的回收率。(2)溶剂和待测样品添加完毕后，立即盖上顶空瓶盖，放入顶空自动进样装置， 90°C平衡温度下平衡90min，注入气相色谱-质谱进行分析。以水和DMF作为溶剂，顶空温度不宜过高，将顶空平衡时间固定为45min，考察平衡温度(60°C 90°C )对响应值的影响 (图2)。由结果可知，响应值有随温度升高而增大的趋势。因此选择90°C作为平衡温度。 平衡温度固定为90°C，考察平衡时间(15min 120min)对响应值的影响(见图3)。由结果可见，在该平衡温度下，大多数物质在经过90min平衡以后，峰响应值变化趋势不大，这表明顶空的气-液两相已基本达到平衡。综合考虑，选择90min作为平衡时间。(3)对顶空气相色谱-质谱分离所采用的具体条件，包括色谱柱种类、程序升温条件、进样模式、进样口温度等不作限定，凡是可以有效分离5种目标物质的方法均可以使用。以下给出的是典型的测定条件。a.毛细管色谱柱DB-VRX石英毛细管柱30mX0. 25mm i. d.，14 μ m，或等效者；b.程序升温初始温度:35°C (保持5min)，以10°C /min升至150°C (保持lmin)；c.载气高纯氦，流速为1. OmL/min ；d.进样口温度235°C ；进样模式分流进样，分流比10 1 ；e.顶空平衡温度90°C ；平衡时间90min。f.检测器质量选择检测器(MSD)；质量扫描范围40m/z 185m/z ；g.接口温度250°C ；
h.离子化方式EI ；电离能量70eV ；i.监测方式SIM ；典型的色谱分离图如图4所示，图4中1.丙酮，2. 二氯甲烷，3.乙酸甲酯，4. 1，1， 1，-三氯乙烷，5.对氯三氟甲苯。各物质的特征离子如表1所示。表1.涉及的5种VOC名称及其测定所使用的特征离子
权利要求
1.涂料中5种挥发性有机物的测定方法，包括如下步骤在顶空瓶中用N，N-二甲基甲酰胺和水将待测涂料样品分散，然后放入顶空自动进样装置中90°C平衡至少90min，注入气相色谱-质谱进行分析。
2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述涂料为溶剂型涂料，先将涂料加入到N，N- 二甲基甲酰胺中，混勻，然后加入水。
3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于所述涂料为水性涂料，先将涂料加入到水中，混勻，然后加入N，N- 二甲基甲酰胺。
4.根据权利要求1-3中任一所述的测定方法，其特征在于所述N，N-二甲基甲酰胺与水的体积比为1:1。
全文摘要
本发明公开了一种涂料中5种挥发性有机物的测定方法，包括如下步骤在顶空瓶中用N，N-二甲基甲酰胺和水将待测涂料样品分散，然后放入顶空自动进样装置中90℃平衡至少90min，注入气相色谱-质谱进行分析。本发明的涂料中5种挥发性有机物的测定方法对于水性涂料和溶剂型涂料均适用，溶剂型涂料的回收率81.6～105.4％，水性涂料的回收率88～95％；采用常用的检测装置，易于普及。
文档编号G01N30/72GK102478558SQ201010560438
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者吕庆, 康苏媛, 张庆, 王超, 白桦 申请人:中国检验检疫科学研究院