气相色谱法测定阳极电泳涂料中溶剂含量

data-full-width-responsive="true"> 电泳涂料是一类新型的低污染、低能耗、节省资源、对金属表面具有保护和防腐蚀作用的水性涂料[ 1 ] 。而阳极电泳涂料具有施工设备投资少、易管理、环境污染小、涂层均匀、涂装效率高、成本低等优点,在我国工业生产中应用范围较广。阳极电泳涂料在电泳过程中助溶剂是很重要组成部分,一方面有利于保持涂料的稳定,另一方面影响涂膜的质量。助溶剂含量太低,降低了树脂的水溶性,导致电沉积量和泳透力降低;助溶剂含量太高,涂膜变厚,易使电泳漆膜产生缩孔、水迹等弊病。因此,有效地控制有机溶剂用量,对于制备性能优良的电泳漆涂层是十分关键的。异丙醇、正丁醇、乙二醇丁醚均为阳极电泳涂料溶剂中添加的有效成分,其含量直接影响电泳涂料的使用效果及经济成本[ 2 ] ,牛淑妍在测定水溶性电泳漆中三种有机溶剂含量时,采用离心分离,取上层清液进行分析[ 3 ] ,此分析不足之处是树脂中少量低分子有机物会沾污色谱柱,本文用顶空气相色谱法对溶剂含量进行分析测定,由于是气相进样,因此不会因直接注入水样或非挥发性组分而沾污或损坏色谱柱[ 4 ]。而且该法简捷、快速、灵敏度高、重现性好。1 　实验部分1 1　仪器与试剂Agilent 6890气相色谱仪(配F ID 检测器,化学工作站) S;Agilent 7694E型自动顶空进样器; 20 mL 顶空瓶;异丙醇、正丁醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚均为分析纯;水为蒸馏水。1 2　色谱条件HP - 快速GC残留溶剂柱( 30m 0153mmi d , 110柱温:以10℃/min速度由40℃升至160℃ ;气化室温度: 200℃ ;检测室( F ID) 温度: 200℃; 载气: N2 ; 柱前压16 73 kPa; 分流比:30z 1;顶空平衡温度: 75℃; 定量管温度110℃, 传输管温度110℃,顶空瓶平衡时间: 25min;进样体积: 1mL。1 3　定量分析1 3 1　内标溶液的配制称取210g (精确至010002g)乙二醇乙醚于100mL 容量瓶中,以蒸馏水定容至刻度。11312　标准溶液的配制分别取110g异丙醇、012g正丁醇、015g乙二醇丁醚(均精确至010002g)于50 mL的容量瓶中,用移液管移取25mL内标液,以蒸馏水溶解定容,配制成标准溶液。11313　试样溶液的配制称取约510g(精确到010002g)样品试样于25mL容量瓶中,用移液管准确加入2100mL 内标溶液,加入蒸馏水稀释至刻度,轻轻振摇待用。11314　定量测定在112色谱条件下,按照上述色谱条件,待基线稳定后,标样、供试品溶液分别等体积进样,进行气相色谱分析,以样品峰的保留时间和标准品峰的保留时间比较定性,按内标法计算不同溶剂的含量,电泳漆槽液中有机溶剂的色谱图如图1所示。图1　样品的顶空气相色谱图1 异丙醇; 2 正丁醇; 3 乙二醇乙醚; 4 乙二醇丁醚2 　结果与讨论211　平衡温度对测定的影响选取某一浓度的标准溶液5 mL于顶空瓶中,平衡温度分别为50、60、70、75、80、90℃,自动进样,平衡温度与峰面积关系结果见图2。由图2可以看出,温度越高峰面积越大,即分析灵敏度就越高,这是由于温度越高蒸汽压越高,顶空气体的浓度越高造成的,但是达到一定温度时某些溶剂的峰面积反而减小,这是由于顶空体系中水汽化,从而减少了气相中被测溶剂的浓度,同时还要考虑温度对样品性质的影响,既要保证样品被测组分的汽化,又要减少挥发性干扰物质,故本方法选择平衡温度为75℃。图2　平衡温度与峰面积关系2 2　平衡时间对测定的影响平衡时问本质上取决于被测组分从试样基质到气相的扩散速度,不同的样品扩散的速度不尽相同。选取某一浓度的标准溶液5mL于顶空瓶中,平衡时间分别为15、20、25、30、35min,自动进样,结果见图3。由图3可以看出,当平衡时间增大,溶剂的峰面积也增大,当超过25min时,峰面积基本不增加,综合各因素选择平衡时间为25min较为适合。2 3　线性关系的确定按标准溶液的制备方法,分别配制成不同溶剂质量与内标物质量比为0 25 z 1、0 50 z l、0 75 z l、1 00 z 1、1 25 z 1、1 50z 1、1 75z 1的7个系列浓度的标准液。在1 2色谱条件下进样,分别测定其峰面积与内标物峰面积比(Ai /As ) ,并以此作为纵坐标,不同溶剂的质量与内标物质量比为横坐标(mi /ms )绘制线性关系,得到其标准曲线回归方程如表1所示,由表1可知异丙醇、正丁醇、乙二醇丁醚具有良好的线性相关性,因此可以满足实际检测工作的需要。2 4　回收实验和精密度按112色谱条件对已知溶剂含量的槽液样品分别加入一定量异丙醇、正丁醇和乙二醇丁醚标准样品,按112色谱条件自动顶空进样分析,进行加标回收试验,计算加标回收率,并用加标回收率实验( n = 6)来验证方法的精密度。测定结果和回收率计算结果列于表2。由表2可知,回收率都在9887%～10035%之间, RSD在112%～265%之间,具有较理想的重复性和准确度。3 　结　论本方法采用乙二醇乙醚作为内标物,同时测定了阳极电泳漆槽液中不同有机溶剂的含量。操作简便,回收率高,稳定性好,可满足实验室及工业上的定量分析要求。