乙烯-辛烯共聚物的鉴别及辛烯含量的测定 裂解气相色谱-质谱法DB44／T 938-2011.pdf

DB44ICS 83.040 G 15 备案号：32058-2012 广东省地方标准 DB44/T 9382011 乙烯-辛烯共聚物的鉴别及其辛烯含量 的测定 裂解气相色谱-质谱法 Identification of ethylene-octene copolymer and determination of octaneproportion in the copolymer by pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry 2011-11-10发布 2012-03-01实施广东省质量技术监督局 发布 DB44/T 9382011 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 标准化工作导则 第1 部分：标准的结构和编写 和GB/T 20001.4-2001标准编写规则 第4 部分：化学分析方法给出的规则起草。本标准附录 A 为资料性附录。本标准由广东省质量技术监督局提出并归口。本标准起草单位：中国广州分析测试中心，广东德冠包装材料有限公司，广东省标准化研究院。本标准主要起草人：吴惠勤、黄晓兰、徐文树、彭兆红、陈海鹏、朱志鑫、林晓珊、黄芳、王娟。本标准系首次发布。DB44/T 9382011 1乙烯-辛烯共聚物的鉴别及其辛烯含量的测定 裂解气相色谱-质谱法 1 范围 本标准规定了乙烯-辛烯共聚物的裂解气相色谱-质谱鉴别方法，以及乙烯-辛烯共聚物中辛烯含量的测定方法。本标准适用于塑料原料乙烯-辛烯共聚物和聚乙烯的定性鉴别，以及乙烯-辛烯共聚物中辛烯含量（范围在5%50%之间）的测定。2 原理 采用裂解气相色谱-质谱（PGC-MS）方法，共聚物经裂解器高温热裂解，产生的裂解产物经气相色谱分离，质谱鉴定出其裂解产物的成分。根据裂解产物的组成以及其中辛烯峰的丰度定性鉴别乙烯-辛烯共聚物，根据裂解产物中辛烯峰的丰度计算共聚物中辛烯的含量。3 仪器设备 3.1 气相色谱-质谱联用仪，电子轰击离子源（EI）。3.2 高温裂解器，最高温度不低于 700，在线连接于气相色谱-质谱仪的进样口。3.3 分析天平：感量 0.1 mg。3.4 粉碎机。4 样品制备 取塑料原料样品约5.0 g，用粉碎机粉碎成粒径小于1 mm的细小颗粒，备用。5 测定 5.1 裂解气相色谱-质谱条件 5.1.1 裂解条件 裂解温度600，裂解时间为6 s，样品用量 10 mg。5.1.2 色谱条件 色谱柱 DB-5MS 30 m0.25 mm0.25 m（或相当者），柱温：起始温度50，以8/min 的速率程序升温，至 240 保持 10 min，进样口温度 250，载气 He，柱前压 60 kPa，分流比 50:1。DB44/T 9382011 5.1.3 质谱条件 EI 离子源，电子能量 70 eV，扫描范围 m/z 29400，四极杆温度 150，离子源温度 230，GC/MS接口温度 280。5.2 裂解气相色谱-质谱测定 5.2.1 取约 10 mg 粉碎后的样品，放入裂解器的样品舟中，进行热裂解气相色谱-质谱仪分析。5.2.2 乙烯-辛烯共聚物的裂解气相色谱/质谱的总离子流图，经质谱确定裂解产物各组分的化学结构。裂解产物中庚二烯、庚烯、庚烷、辛二烯、辛烯、辛烷、壬二烯、壬烯、壬烷应达到基线分离。5.2.3 乙烯-辛烯共聚物及聚乙烯的裂解气相色谱-质谱的总离子流图参见附录A 图A.1和A.2。5.3 乙烯-辛烯共聚物与聚乙烯的鉴别 5.3.1 裂解气相色谱-质谱峰的归属 聚乙烯及乙烯-辛烯共聚物的裂解产物的化学成分均为不同碳数的二烯烃、单烯烃、烷烃化合物。碳数从 C6 C25，每个碳数一组峰，每组峰质量数相差 14（CH2），每组峰有三个，第一峰为二烯烃（基峰 m/z 55），第二峰为单烯烃（基峰 m/z 55），第三峰为烷烃（基峰 m/z 57）。附录A 图A.1中，庚烯（5号峰）的基峰 m/z 55，分子离子峰 m/z 98；辛 烯（8号峰）的基峰 m/z 55，分子离子峰 m/z 112；壬烯（11号峰）的基峰 m/z 55，分子离子峰 m/z 126。5.3.2 乙烯-辛烯共聚物与聚乙烯的鉴别 辛烯峰的丰度与乙烯-辛烯共聚物中辛烯的含量成正相关，故以辛烯峰作为鉴别乙烯-辛烯共聚物的特征峰。将裂解色谱总离子流图中庚烯、辛烯、壬烯（附录A 图A.1中的峰 5、8、11）三个峰的峰顶连接起来，如果在一条直线上，即判定为聚乙烯，如果辛烯峰高出，即判定为乙烯-辛烯共聚物。5.4 乙烯-辛烯共聚物中辛烯含量的测定 辛烯峰高出部分与辛烯含量成正比。总离子流图中的庚烯和壬烯两峰的顶点连一直线，辛烯峰高出连接线部分的高度（h1）与辛烯峰高（h2）之比值即为乙烯-辛烯共聚物中辛烯的含量（x）。6 结果计算 乙烯-辛烯共聚物中辛烯含量的结果计算见下式：x=%10021hh 式中，x为乙烯-辛烯共聚物中辛烯的质量分数（%）；h1为辛烯峰高出连接线部分的高度（mm）；h2为辛烯峰高（mm）。乙烯-辛烯共聚物中辛烯含量的计算方法示意图见附录A 图A.3。2 DB44/T 9382011 37 精密度 对于乙烯-辛烯共聚物中辛烯的含量，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不能超过算术平均值的15%。A DB44/T 9382011 A 附 录 A（资料性附录）乙烯-辛烯共聚物的典型裂解色谱/质谱总离子流图和辛烯含量的计算方法示意图 图A.1 乙烯-辛烯共聚物的典型裂解色谱/质谱总离子流图 注1：5#峰：庚烯；8#峰：辛烯；11#峰：壬烯 2.00 4.00 6.00 8.0010.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00500000100000015000002000000250000030000003500000400000045000005000000550000060000006500000700000075000008000000850000090000009500000 1e+071.05e+07 1.1e+071.15e+07 1.2e+071.25e+07AbundanceTIC:02020508.DTime-111460595857565554535251504948474645444342414039383736353433323130292827262524232221201918171615131210987654321 图A.2 聚乙烯的典型裂解色谱/质谱总离子流图 注2：5#峰：庚烯；8#峰：辛烯；11#峰：壬烯 4 DB44/T 9382011 5 图A.3 乙烯-辛烯共聚物中辛烯含量的计算方法示意图