只有少数几种方法可以用来直接测定塑料中的添加剂,而无需将添加剂从塑料中分离出来。进行分析时,样品限于压塑薄膜或试片。采用的分析方法有红外光谱、紫外光谱以及X光荧光光谱等。然而在大多数情况下,需要将添加剂从塑料中分离出来[2,3]。采用色谱法需要分离添加剂。主要的分离方法是萃取和通过沉淀来分离[4-7]。
(一)萃取法
采用溶剂萃取可以将添加剂溶解,而聚合物本身不溶解。通常采用Soxhlet提取器或直接在回流条件下萃取。萃取终点取决于以下因素:
①颗粒尺寸:有时只有磨碎样品才可达到完全萃取;
②添加剂在塑料中的迁移速率:高相对分子质量、“大体积”添加剂迁移较慢(参见图3-2-1);
图3-2-1 萃取度E随时间t变化图示
注:聚丙烯粒料,氯仿为溶剂,Soxhlet提取器。添加剂:BHT(AO-1)(相对分子质量220);AO-4(相对分子质量1178);HALS-3(数均相对分子质量约3000)。
③溶解在塑料中的扩散速率:除了其他因素外,主要取决于聚合物的结晶度。因此,与低密度聚乙烯相比,在高密度聚乙烯中较难达到完全萃取;
④溶解、温度和时间。(www.xing528.com)
从图3-2-1中可见,对于高相对分子质量或在萃取介质中溶解度低的添加剂,萃取的方法不适用。在这种情况下,应选择沉淀法。
表3-2-1列出各种聚合物样品制备方法。对于所有分离方法,都要考虑到通过氧化而消耗部分添加剂。为了避免这种情况,应在惰性氛围下制备样品。有时加入一些还原剂(例如三乙基亚磷酸酯)以避免诸如亚磷酸酯类抗氧剂的氧化反应。
在研磨样品时的机械应力可能导致聚合物自由基,从而消耗部分稳定剂[5-7]。此外,若需浓缩萃取物,必须十分小心地进行蒸发,以避免损失挥发性低分子量添加剂(特别是BHT)。
(二)沉淀法
将塑料样品溶解于一溶剂,然后用非溶剂再将其沉淀。有时还需将悬浮液过滤,通过蒸发将滤液中的添加剂浓缩。沉淀法可避免上述萃取法的一些缺点,因为它也适用于高相对分子质量添加剂、分离时间短、不需研磨等。此外,在分析实验室里通过将已知量的添加剂加入到不含添加剂的聚合物中,可以对沉淀法进行定量测定。
甲醇是常用的沉淀剂(参见表3-2-1)。但甲醇具有反应活性,某些实验室用丙烯取代甲醇。
由于沉淀下来的聚合物可能会包裹小部分添加剂,可以在沉淀之前加入内标来抵销添加剂损失。
表3-2-1 从塑料中分离添加剂的样品制备
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。