[发明专利]电子电气产品橡胶部件中磷酸三甲苯酯类阻燃剂含量的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸三甲苯酯类阻燃剂含量的检测方法，具体涉及一种电子电气产品橡胶部件中磷酸三甲苯酯类阻燃剂含量的检测方法。

背景技术

随着各国对工业和消费品中有毒有害物质引起的各种安全、健康和环保问题越来越重视，西方发达国家提出的各种管制措施越来越多，也越来越严厉，这对于我国的出口贸易形成了强大的绿色贸易壁垒。随着具有广泛影响的欧盟RoHS指令、REACH指令、挪威PoHS指令的颁布和实施，多溴二苯醚等传统的溴系阻燃剂的使用已经在逐渐减少，但以磷酸三苯酯类为代表的含磷阻燃剂使用量越来越大。由于其除了具有优良的阻燃性之外，与PVC、PS、PU、合成橡胶等材料也具有极好的相容性，还可以改善材料的耐老化性能，因此作为增塑阻燃剂越来越广泛的用于电缆料、运输传送带、橡塑薄板等制品中。但有研究表明，磷酸三甲苯酯类能影响人体的神经系统，长期接触能对人的神经系统病变，同时它也具有一定的生殖毒性，是一种慢性有毒有害物质。欧盟的EN71法规就明确限定磷酸三邻甲苯酯在玩具中聚合物材料中的含量不得超过50mg/kg；日本的《食品卫生法》也规定在PVC材质的食品包装中磷酸三甲苯酯类含量不得超过1mg/g。

目前，针对磷酸三甲苯酯类的检测主要集中在对塑料、纺织品、土壤和水环境、生物体等物质，而对于橡胶材料中磷酸三甲苯酯类的测定方法则完全未见有报道，因为橡胶难以用有机溶剂溶解，用一般方法不易提取出其中的磷酸三甲苯酯类，而且橡胶中含干扰物多，难以进行准确的定性定量分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子电气产品橡胶部件痕量磷酸三甲苯酯类阻燃剂含量的检测方法，该方法能有效去除橡胶中的干扰性杂质，磷酸三甲苯酯类阻燃剂提取充分，净化程度高，检测灵敏度高，测样成本低。

该检测方法以橡胶材质为基体，通过加速溶剂萃取对磷酸三甲苯酯类进行充分的提取，同时又能有效除去橡胶样品中的干扰性杂质，并对加速溶剂萃取法获得的提取液采用固相小柱进行净化，进一步除去橡胶样品中的杂质，从而获得低成本、高灵敏度的气相色谱-质谱仪测试电子电气产品橡胶部件中痕量磷酸三甲苯酯类含量的方法。

在现有技术中，加速溶剂萃取是一种有效的提取技术，能将目标物从基体中有效提取出来。但由于橡胶在生产过程中通常经过了硫化过程，硫磺在橡胶的分子结构中起到了交联作用，使橡胶大分子之间形成了致密的立体结构，一般的有机溶剂分子难以渗透进橡胶基体中。因此，利用无机重金属让硫从橡胶中脱离出来成为很关键的因素，这样能使得目标物充分被有机溶剂提取，也能在样品检测时避免受到含硫化合物的干扰。

本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的：一种电子电气橡胶部件中磷酸三甲苯酯类阻燃剂含量的检测方法，包括以下步骤：

(1) 样品制备：将电子电气橡胶样品破碎后混匀，获得均一的样品；

(2) 磷酸三甲苯酯类阻燃剂的提取：在步骤(1)获得的样品中加入重金属粉末，混匀后放入加速溶剂萃取池内利用有机溶剂对样品中的磷酸三甲苯酯类阻燃剂进行加速溶剂萃取，充分提取后获得提取液；

(3) 提取液净化：在步骤(2)获得的提取液中加入内标后混匀，并完全转移至固相萃取小柱上，然后用混合溶剂进行洗脱，收集洗脱液并进行浓缩，得到净化后的提取液；

(4) 磷酸三甲苯酯类阻燃剂的测定：先配制含有内标的磷酸三甲苯酯类混合标准溶液，然后将步骤(3)获得的净化后提取液和含有内标的磷酸三甲苯酯类混合标准溶液上气相色谱-质谱仪进行测定，进行数据处理和定量分析后，获得电子电气橡胶部件中磷酸三甲苯酯类阻燃剂的含量。

步骤(1)中对电子电气橡胶样品进行冷冻破碎至其最大粒径小于0.5mm。

步骤(2)中重金属粉末为铜粉、银粉或铅粉，其用量为橡胶样品重量的0.1-1.0倍。 

本发明所述的重金属使用前先经活化处理，其中铜粉的活化过程为：按铜粉和丙酮-浓盐酸混合溶液的质量体积比为1g:5-7mL，在重金属粉末中加入丙酮-浓盐酸混合溶液，其中丙酮和浓盐酸的体积比为1:1，开动磁力搅拌器剧烈搅拌5-15min，再用砂芯漏斗抽滤，如此重复1次，然后用水洗涤至中性，再分别用丙酮和无水乙醚依次洗涤，抽干即可；其中银粉或铅粉的活化过程为：按铜粉或铅粉与丙酮-硝酸混合溶液的质量体积比为1g:5-7mL，在重金属粉末中加入丙酮-硝酸混合溶液，其中丙酮和硝酸的体积比为1:1，开动磁力搅拌器剧烈搅拌5min，再用砂芯漏斗抽滤，如此重复1次，然后用水洗涤至中性，再分别用丙酮和无水乙醚依次洗涤，抽干即可。