此方法提供了聚合物中多溴聯(lián)苯(PBB)與多溴聯(lián)苯醚(PBDE)的測試程序。該文件描述了一種用來(lái)測定聚合物和印刷電路板中的阻燃劑PBB/PBDE類(lèi)型的材料檢測方法。此測試方法使用配有紫外檢測器的高壓液相色譜儀(HPLC/UV)對聚合物中的多溴聯(lián)苯(PBB)與多溴聯(lián)苯醚(PBDE)進(jìn)行分析。被分析物是多溴聯(lián)苯(PBB)與多溴聯(lián)苯醚(PBDE)。多溴聯(lián)苯(PBB)系列中常見(jiàn)的是八溴聯(lián)苯(OBB)和十溴聯(lián)苯(DBB)。多溴聯(lián)苯醚(PBDE)系列則常見(jiàn)的是八溴聯(lián)苯醚(OBDE)和十溴聯(lián)苯醚(DBDE)。
參考書(shū)目,參考標準,參考方法及參考材料
a) M. Riess 和R. van Eldik,通過(guò)倒相液體套色版和紫外線(xiàn)檢測議對聚合物材料中溴化的
阻燃劑進(jìn)行鑒定,套色版A雜志,827 (1998) 65-71
術(shù)語(yǔ)及定義
文章中所涉及的關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)定義如下:
a) 均質(zhì)材料:整個(gè)材料成分統一,不能被機械拆解成不同材料。
b) 應用材料:不能被進(jìn)一步機械拆解為單一材料的單元,例如多層材料和小于1克的電子元器件。
儀器/設備和材料
儀器/設備
a) 提取單元: 拜耳SMA 12 加熱塊
b) 低壓力梯度泵的高壓液相色譜系統,自動(dòng)取樣器,柱式加熱爐和紫外線(xiàn)掃描儀,(例如,P 580的泵,ASI 100 的自動(dòng)化取樣器,STH 585 的柱式加熱爐和德國DIONEX 公司生產(chǎn) 的PDA 100 的光電二極管陣列檢測儀)
c) 先進(jìn)的典型實(shí)驗工具和設備是必要的
d) 使用的儀器可以用一些功能相近的其它儀器代替
材料
a) 容量瓶
b) 可調整的吸液管
c) 12 x 32mm的玻璃瓶
d) 過(guò)濾圓盤(pán)
e) 固定相:改性的C18色譜柱,(例如Macherey-Nagel Nucleosil CC 125/4 100-5
C18 "Nautilus" with pre-column CC 8/4 Nucleosil 100-5 C18 "Nautilus"
(Macherey Nagel))
試劑
a) 甲醇(HPLC 級)
b) 水(HPLC 級)
c) KH2PO4 分析純
d) NaHPO4 分析純
e) DE-USC 902 十溴聯(lián)苯醚(DE-83R-Great Lakes)(例如,LGC-Promochem)
f) U-RBF-074 八溴聯(lián)苯(技術(shù)) (FR250 BA, Dow Chemicals)(例如, LGCPromochem)
g) DE-USC 910 八溴聯(lián)苯醚(技術(shù)) (DE-79-Great Lakes) (例如, LGCPromochem)(U-RBF-102 十溴聯(lián)苯) (e.g LGC-Promochem)
標樣準備(配制)/儲備液的配制
a) 流動(dòng)相:97%的甲醇和3%緩沖水。使用某種磷酸鹽緩沖液。將0.1509 克的KH2PO4 和0.2477 克的NaHPO4溶于100ml水中而制得緩沖水。溶解時(shí)間是12分鐘,流動(dòng)速率是1毫升/分鐘。
b) n-丙醇用作樣品溶劑以溶解純標樣和提取樣品。
樣品的準備
將待測樣放在離心粉碎機上粉碎成1毫米大小的顆粒。部分樣品需要用液氮冷卻。將100mg的樣品置于索格斯立特提取器中,用70mln-丙醇提取3個(gè)小時(shí)。降至室溫后,提取物經(jīng)過(guò)濾后稀釋至100ml。如果阻燃劑濃度非常接近樣品的檢測限,可以應用其它的濃縮步驟或使用高劑量樣品。n-丙醇用作樣品溶劑以溶解純標樣和提取樣品。
測試程序
校準
為正確測定未知物,建議使用二極管檢測器。用商業(yè)技術(shù)標準進(jìn)行保留時(shí)間、紫外光譜和峰面積/濃度的校準。
儀器性能
應按照供應商提供的儀器用法說(shuō)明書(shū)進(jìn)行高壓液相色譜測試和數據評估,也可以參考國內的參考樣品和商業(yè)標準。
樣品分析
該方法適用于多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴聯(lián)苯氧化物(PBDE)型的阻燃劑。多溴聯(lián)苯(PBB)使用的標準是八溴聯(lián)苯(OBB)。多溴聯(lián)苯醚(PBDE)使用的標準是十溴聯(lián)苯氧化物(DECA)和八溴聯(lián)苯氧化物(OCTA)。技術(shù)塑料中*常用的多溴聯(lián)苯是八溴聯(lián)苯(OBB)。八溴聯(lián)苯(OBB)作為技術(shù)產(chǎn)品,它不僅只含八溴化合物,因為技術(shù)級別和生產(chǎn)方法的不同,它也包含七溴和六溴衍生物。對于屬于多溴聯(lián)苯氧化物的八溴聯(lián)苯氧化物(OCTA)也類(lèi)似。它含有九溴,八溴,七溴,六溴的化合物。同樣屬于多溴聯(lián)苯氧化物的十溴聯(lián)苯氧化物(DECA)也是十溴和九溴的化合物。應按照供應商提供的儀器用法說(shuō)明書(shū)進(jìn)行高壓液相色譜測試和數據評估,也可以參考國內的參考樣品和商業(yè)標準。
將約3ml的樣品放到一個(gè)新的、未使用過(guò)的洗滌器中,裝上一洗滌過(guò)濾器。經(jīng)過(guò)濾去除0.5ml樣品,其余樣品(至少等于10X的循環(huán)樣品管體積)進(jìn)入樣品循環(huán)管。高于校準濃度范圍的樣品必須稀釋至校準范圍,并進(jìn)行再分析。每一個(gè)樣品都應被注入兩次并且其副本的相對標準誤差應該小于20%,或者必須使樣本數據合格。
計算分析結果
可適當使用軟件和參考校準標準對結果進(jìn)行計算。
測試報告
測試報告應該給出平均濃度以及測量的不確定性。高壓液相色譜(HPLC)非常適用于鑒定阻燃劑的種類(lèi)。其它的定量數據可由ED-XRF測量得到。
質(zhì)量控制
采用這種方法的實(shí)驗室應該根據采用的質(zhì)量標準來(lái)工作,使用適當的確認程序并詳細記錄方法設置。推薦根據GLP標準來(lái)工作。這個(gè)方法的性能記錄應該包括:
a) 保留時(shí)間的可重復性
b) 峰面積值的可重復性
c) 校準函數
d) 線(xiàn)性范圍
e) 樣品材料的檢測限值
有必要經(jīng)常對內部控制樣品測試和空值進(jìn)行重復校準,這樣可以確保儀器的正常運行。
方法評估
用商業(yè)技術(shù)的純阻燃劑作為參比評估該方法,并與真實(shí)材料標準進(jìn)行比較。在上述條件下,測得的純參考物質(zhì)的基礎保留時(shí)間數據列在表10中。表10還總結了保留時(shí)間穩定性數據。每種物質(zhì)進(jìn)樣5次。每天的測量結果均有變化。完整的紫外光譜作為標準被記錄下來(lái),并存儲在一個(gè)紫外光譜數據庫中。
表10: 保留時(shí)間數據
平均保留時(shí)間 AV(n=10) SD (n=5)
RSD 盤(pán)子的理
論數據
峰寬
(min)
TBBPA 0,891 0,012 1,37% 291 0.21
八溴聯(lián)苯(OBB) 5,884 0,102 1,73% 1049 0.72
十溴聯(lián)苯氧化物
(DECA)
9,043 1,53 1,69% 2608 0.72
八溴聯(lián)苯氧化物
(OCTA)
5,651 0,087 1,54% 837 0.84
表11 給出了一些典型的峰面積值可重復性的結果。其它波長(cháng)可在任何時(shí)間從三維色譜中
提取。記錄三維色譜,其分辨率為2nm??蓮臄祿蛱崛∶總€(gè)波長(cháng)。
表11: 峰面積值可重復性數據
平均峰面積值
(n=5)
SD
(n=5)
RSD
TBBPA (10 mg/100 ml),λquant. =
254 nm
29,683 0,156 0,52%
八溴聯(lián)苯(OBB) (12 mg/100 ml),
λ quant. = 210 nm
70,346 0,574 0,82%
十溴聯(lián)苯氧化物(DECA) (1 mg/100
ml),
λ quant. = 210 nm
4,321 0,156 3,62%
八溴聯(lián)苯氧化物( OCTA ) (2,5
mg/100 ml),
λ quant. = 210 nm
15,498 0,043 0,28%
用高壓液相色譜(HPLC)對阻燃劑進(jìn)行定量分析是有局限性的,因為在這些技術(shù)產(chǎn)品中,溴的相對含量的高低會(huì )因阻燃劑的生產(chǎn)廠(chǎng)家和生產(chǎn)過(guò)程的不同而不同。如果阻燃劑和其校準樣不是同一個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的,“指紋”峰面積值就可能不同。由此化合物的分子質(zhì)量就難以確定。因此,有必要使用單位體積的質(zhì)量作為濃度[mg/100ml]單位代替mol/l的濃度單位。通過(guò)比較保留時(shí)間處的指紋峰差異來(lái)確定此類(lèi)化合物也許會(huì )較容易些。因為其溶解度有限,使用高壓液相色譜(HPLC)在線(xiàn)性范圍內對十溴聯(lián)苯氧化物(DECA)進(jìn)行定量分析是有局限性的。因此,利用由XRF測得的Br的濃度值對其進(jìn)行定量會(huì )比較容易。