浅析HS-GC-MS方法测试塑料VOC

作者:admin    添加时间:2014-11-17 4:01:32    浏览量:5461

引言:近年来关于汽车的VOC超标,导致乘客出现头痛,恶心等投诉不断出现。更有甚者,导致乘客患上白血病等严重疾病法律诉讼的事件。因此,国家出台了GB/T27630-2011进行乘用车内空气质量重点物质如较常见的有:苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、十四烷管控的指导文件。基于此背景,本文浅析HS-GC-MS方法测试塑料的VOC含量的应用。

 

VOC(volatile organic compounds)即挥发性有机化合物,对人体健康有巨大影响。当密闭空间的VOC达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。故而许多主机厂都会对其进行严加管控。而欧美主机厂会选用HS-GC-MS方法测试制件或粒子的VOC。接下来小编带大家来了解下HS-GC-MS方法。

 

HS-GC-MS即为:顶空萃取-气相色谱-质谱联用技术缩写。HS-GC-MS分为三部分,即样品采集,组分分离,组分量化。(如下图)

 

 

顶空(HS)仪器工作原理

 

样品被封装在密闭的蒸汽瓶(顶空瓶)中,在预置温度下恒温加热;当固/液相和气相之间达到平衡状态时,顶空瓶中充满了易挥发物质;一定量的蒸汽被运送到气相色谱(GC)的柱子进行分析。

 

 

参数:温度: 加热:120 ℃

取样针:150 ℃

传输线:180 ℃

压力:载气压力:13psi

取样压力:21psi

时间:保温:5小时(标准品1小时)

进样:0.05分钟

加压:2分

 

质谱(MS)仪器工作原理

质谱分析法是通过对被测样品离子的质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。被分析的样品首先要离子化,然后利用不同离子在电场或磁场的运动行为的不同,把离子按质荷比(m/z)分开而得到质谱,通过样品的质谱和相关信息,可以得到样品的定性定量结果。

 

 

HS-GC-MS方法测试塑料VOC的测试流程

 

1、包装: 聚乙烯袋包装后外面用铝箔包覆。

 

2、制样:取10-25mg塑胶粒子放入顶空瓶中。

 

3、测试:用HS-GC-MS测试苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等物质

 

HS-GC-MS方法测试不同塑料VOC的材料对比

 

 

通过HS-GC-MS方法测试不同厂商的PC/ABS的苯,甲苯,乙苯等苯类物质发现,不同厂商的PC/ABS的苯,甲苯等物质差不大,而乙苯,苯乙烯的物质差异较明显,可达一个数量级。经分析发现,这差异主要原于ABS的种类不同。

 

由于HS-GC-MS取量较少,对于尺寸较大的样品的测试需要对样品进行裁样处理,从而对大尺寸样件无法完全表征,所以,目前HS-GC-MS方法多用于塑料原材料粒子的研究与检测。而对于大尺寸样件的VOC表征,多用袋式法和桶式法。