DB44 T 938-2011 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.pdf

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1、 DB44 ICS 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 octane proportion 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

2、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

3、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

4、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 938

5、2011 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

6、.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 （CH 2 ），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/

7、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（h 1 ）与辛烯峰高（h 2 ）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

8、- 辛烯共聚物中辛烯含量的结果计算见下式： x= %100 2 1 h h 式中，x 为乙烯- 辛烯共聚物中辛烯的质量分数（% ）； h 1 为辛烯峰高出连接线部分的高度（ mm）； h 2 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 3 7 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.

9、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 8.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.00 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 4500000 5000000 5500000 6000000 6500000 7000000 7500000 8000000 8500000 9000000 9500000 1e+07 1.05e+07 1.1e+

10、07 1.15e+07 1.2e+07 1.25e+07 Abundance TIC: 02020508.D Time- 11 14 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 13 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 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