1.2仪器
气相色谱质谱联用仪(7890A 5975C,美国Agilent公司),超临界CO2萃取装置(美晨高新分离技术公司研制),旋转蒸发仪(RE-52AA 上海亚荣生化仪器厂) 。
1.3 阻燃FPUF的制备
将PPG、POP和适量去离子水加入1000ml塑料烧杯中,然后依次加入适量二月桂酸二丁基锡、硅油、辛酸亚锡和阻燃剂,用机械搅拌器高速搅拌2h,使其混合均匀,料温25℃,最后加入TDI 80/20,高速搅拌均匀4~5s立即倒入模具中自然发泡[3],模温25℃,固化24h 。泡沫密度控制在50±2kg/m3 。
1.4 样品前处理
1.4.1 超临界萃取:将样品用剪刀剪碎,准确称取1.0g,用轻薄无纺布包好,放入萃取池中 。采用不同的温度、压力夹带剂进行萃取条件优化,收集萃取溶液 。定容至100mL,取1mL至样品瓶后进行GC-MS分析 。外标法计算加标回收率 。
1.5 色谱及质谱条件
色谱条件:HP-5 Trace Analysis 5% Phenyl柱(30 m x 250 μm x 0.25 μm),程序升温:初始温度100℃保持1min,然后30℃/min到300℃用于2min,运行时间10min 。进样口温度280℃;载气为高纯He,流量3Ml/min;不分流进样,进样量1μL 。
质谱条件:电子轰击电离(EI)源,电离能量70eV,离子源温度230℃,最大值270℃;四极杆温度150℃,最大值200℃ 。
2结果与讨论
2.1样品前处理条件的优化
2.1.1 萃取温度的选择
通常情况下,较高的萃取温度对较大分子量或极性较强的化合物提取效果较好 。溴系阻燃剂的分子量较大,TBECH为弱极性分子 。在20℃~60℃之间,随着温度升高,两种化合物的萃取效率逐渐升高,60℃条件下的萃取效率明显由于其他温度条件下的提取效率 。因此选择在60℃条件下进行超临界萃取 。
2.1.2 萃取压力
本文在萃取温度60℃,CO2质量流速为8g/min,夹带剂为甲醇(流速为3mL/min)、萃取时间为60min的条件下,改变压力对提取物进行分析 。如图2所示化合物的萃取效率随着萃取压力的加大而提高 。但萃取压力超过30MPa时,萃取效率接近稳定状态,且更多高沸点化合物会带出来,因此本文选择最佳萃取压力为30MPa 。
2.1.3 萃取夹带剂种类及含量
实验发现,未加入任何夹带剂的条件下,即使在在上述萃取最佳温度60℃、最佳压力30MPa的条件下,BB-153和TBECH的萃取效率也仅仅达到32.8%和32.5% 。由于TBECH和BB-153均是弱极性的化合物,分别以甲醇、甲苯和正丙醇为夹带剂进行提取发现,提取效率:甲醇≈甲苯>乙醇 。
最终优化条件为萃取温度60℃、压力30Mpa,CO2质量流速为8g/min,夹带剂为甲醇(流速为3mL/min),萃取时间为60min 。
2.2 定性与定量
将标准样品按照GC-MS条件进样,得到BB-153、TBECH的全扫描质谱图,BB-153和TBECH的保留时间分别为7.657min和5.141min 。BB-153的定量特征离子峰为 m/z 627.5,TBECH的定量特征离子峰为m/z 267.0和187.0 。
2.3 线性范围、检出限及回收率
甲苯作溶剂,两种化合物均配置成0.1、0.5、2、5、10、20、50μg/mL的标准溶液 。准确吸取1mL标准溶液至样品瓶中,在色谱条件下绘制标准工作曲线,其线性相关系数为0.9995~0.9999,以信噪比S/N=20时对应的物质浓度为检测限,结果见表1 。
2.4 实际样品的测定
应用本方法对市场上购买的阻燃软质聚氨酯泡沫(阻燃海绵)进行溴系阻燃剂含量检测,未检出两种化合物 。
3结论
本文以软体家具用软质阻燃聚氨酯泡沫为研究对象,对其中可能添加的新型溴系阻燃剂通过气质联用法进行检测 。通过优化超临界CO2提取的参数条件,建立了超临界CO2流体萃取/气相色谱-质谱联用法测定软体家具中的BB-153和TBECH的检测方法 。该方法前处理操作简单、环保,适用于软体家具中溴系阻燃剂的检测 。
参考文献:
[1] Jiang Y Q. Current situation and development of bromine retardant worldwide. [J].Chemical Techno-Eco
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