[发明专利]一种气质联用法鉴定橡胶析出物的方法

说明书

本发明公开了一种气质联用法鉴定橡胶析出物的方法，其特征在于配合热裂解仪使用，不使用溶剂，包括以下步骤：用工具擦取适量的橡胶析出物样品放入热裂解仪中以备进样；使用裂解‑气相色谱/质谱联用仪检测所述样品；得到各组分质谱图及样品总离子流色谱图；之后鉴定析出物的各个组分。本方法适用范围广泛，所需样品量极少，节省了样品溶解等前处理步骤，可直接进样分析，省时省力，安全健康环保；同时热裂解仪的使用避免了数据采集时的溶剂延迟，既可避免溶剂对仪器的损伤，又可以避免检测不到小分子物质。

技术领域

本发明涉及橡胶质量问题分析化学领域，具体涉及一种采用气相色谱质谱联用技术鉴定橡胶析出物的方法。

背景技术

由于橡胶这种材料的复杂结构，有时某些加入混炼橡胶或硫化橡胶内部的液体或固体配合剂，因化学性质差异在弹性体基质中并不能完全地溶解，随着时间迁移至橡胶表面形成析出物。从析出物外观来看,有的呈霜状,也有的呈油状或粉粒状,甚至炭黑喷出也有所见。在工厂中, 在未硫化胶贮存时发生配合剂析出会导致下道工序出现诸如半成品粘着性的问题。在硫化胶成品上出现析出不仅影响外观，而且对性能有一定的损害。配合剂析出与橡胶、配合剂品种的选择和用量的变化，加工工艺和硫化工艺及所用模具的光洁度和清洁度有关；也与橡胶制品的存放和使用过程中的环境条件(光、热等)以及使用条件等有关。

随着配合剂品种的日益繁多、复配品种的日新月异以及各代号产品的层出不穷，给橡胶制品生产带来便利的同时也附带了解决橡胶质量问题的难度。要解决配合剂析出问题, 往往仅凭外观不足以做出判断，这就需要结合实验室分析手段确定是哪一种或哪几种配合剂析出，同时需要判定其来自哪种或哪些原材料。一旦做出确定, 就可以对配方和工艺等采用各种改正措施。

已有文献报道的橡胶析出物的测试方法有色谱法、红外光谱法、化学显色法、溶剂法和显微镜观察法等。各方法比较如下：红外光谱法对单一物质且有谱库时相对容易鉴定，然而因其是通过特征基团推断结构，识别结构差异不大的同类物质相对困难；尤其绝大多数析出物是以某些物质为主，其他物质协同喷出，更增加了谱图识别的难度。化学显色法需要显色剂，且多针对硫磺喷出，检测物质单一。溶剂法仅针对溶解性有显著特征的某些配合剂辅助鉴定，例如硫磺易溶于二硫化碳，碳酸盐在加入酸时冒气泡等。显微镜法是通过观察析出物外观粗略判断析出物类别，仅可区分大类，因配合剂种类繁多，极易误判。相对而言，因色谱法可将析出物进一步分离，可对大多数有机析出物鉴定，是相对准确度高且全面分析的方法。

色谱分析法主要包括薄层色谱法、气相色谱法和液相色谱法。薄层色谱法即使展开剂通用，显色剂也因不同析出物组分而各有不同；液相色谱法需要考虑流动相种类、配比及梯度洗脱条件；气相色谱法所用化学试剂相对较少，仪器使用相对液相色谱法简便。然而，单一色谱法均需要在相同条件下做已知物的实验，比对其相对位置（比移值或保留时间）；除工作量大以外，鉴定结果容易受到其它物质和技术人员谱图识别水平的干扰，对没有已知物或者保留时间相同的组分不能鉴定。近年来色质联用兴起，因其采购、使用及维护成本相对较高，橡胶生产企业鲜有配备。我实验室逐渐开始将气质联用法用于橡胶析出物的鉴定，质谱检测器的应用可以直接对绝大多数谱峰定性，一次性分析几乎所有析出有机物，取得了满意的效果。不可避免的，无论单一色谱法还是色质联用均需要溶剂溶解析出物。

将橡胶表面的析出物取下来有三种方法：用刀片刮下来，溶于溶剂中；用溶剂淋洗下来；借助于敷有粘附性的聚乙烯等粘附下来，然后用溶剂溶解。第一种方法需要较大的析出量，第二种方法存在将非析出物的橡胶表层配合剂洗脱的风险，第三种粘附性胶本身配合剂会带来干扰。常用的方法是前两种，都需要针对不同的析出物选择适合的溶剂溶解。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种采用气相色谱质谱联用技术鉴定橡胶析出物的方法，配合热裂解仪使用，不使用溶剂，简便易操作。

本发明所采用的技术方案是：

一种气质联用法鉴定橡胶析出物的方法，包括步骤：