聚合物中多溴类阻燃剂检测方案(微波消解)

简介 为了保护环境及人类健康，欧盟制订了RoHS(有毒有害物质限制)指令来限制电子电气产品中的6种有毒有害物质，如铅、汞、六价铬、镉、多溴联苯及多溴联苯醚。此法令于2006年7月1日被强制执行。 作为阻燃剂的多溴类化合物的检测通常经溶剂萃取后由GC-MS分析。 与低分子量的多溴化合物(如五溴联苯醚和八溴联苯醚)相比，十溴联苯醚因为分子量大，疏水性好及反应惰性的特点至今仍允许被使用。 关于这类阻燃剂的生物利用度、生物积累效应已经是一个重要的研究课题。另外还必须研究脱溴作用可能产生一些有毒物质的问题。因此，必须建立一个监测十溴联苯醚的方法，而不仅是针对环境样品。 传统的索氏萃取需要较长的时间及耗费大量的溶剂，而微波辅助溶剂萃取法不存在上述的缺点。本研究利用Box-Behnken试验设计方法，开发了一种微皮辅助溶剂萃取法来提取聚苯乙烯和聚乙烯中的十溴联苯醚的方法。 仪器 样品萃取是在奥地奥安东帕公司(Anton PaarGmbH)的微波萃取仪 Multiwave 3000 SOLV、16MF100 中压萃取转子。 同时采用传统的索氏萃取法作为对比，用70mL甲苯回流6小时，超过100次的提取循环。 萃取液经离心过滤后由安捷伦HPLC1100进行检测，所用色谱柱为C18反相柱 (GraceSmart RP 18， 5p， 150mmx 4，6mm)。 样品 直径为 2-3mm 的聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)颗粒，十溴联苯醚单一含量约为2%。及与上述试样相同但含0.5%的十溴联苯醚的材料。 所有用于检测的样品颗粒均未进行过预处理。 十溴联苯醚含量精确的测定是通过微波辅助氧燃烧进行样品制备，由离子色谱进行分析测定。 试剂 甲苯(色谱纯) 甲醇(色谱纯) 测试过程 1.分别称取250mg样品于消解罐中。 2.加入5ml甲醇和15ml甲苯。 3.加入磁力搅拌子。 4.按以下萃取程序萃取样品： 微波萃取程序 步骤 Temp， 温度 [C] Ramp 爬坡 [ min1 Hold 保持 「minl Fan风扇 1 125 10 40 1 2 0 0 20 3 红外极限温度设为：125℃ 磁力搅拌设为：二级 5.在萃取罐子冷却以后，在通风橱中打开。 6. 将萃取液转移至离心管中，4000转/分钟离心5分钟。 7.取上清液用于仪器分析。 结果 微波辅助溶剂萃取 样品 Sample 回收率 Recovery，% PE(聚乙烯)，2%DecaBDE 95.1±1.3 PS(聚苯乙烯)，2%DecaBDE 91.1±1.3 PE(聚乙烯)，0.5%DecaBDE 92.4±1.4 PS (聚苯乙烯)，0.5%DecaBDE 84.5±1.1 Anton Paar安东帕中国 应用报告 (n=4) 以上获得的萃取方法为其他含不同多溴联苯异构体的高分子材料萃取方法的建立奠定了一个良好的开端。 索氏提取 样品Sample 回收率 Recovery，% PE(聚乙烯)，2% DecaBDE 73.4±4.9 PS (聚苯乙烯)，2%DecaBDE 70.8±4.6 ( 致谢 ) A. Ranz， E. Maier， C.Trampitsch， E.Lankmayr，Microwave-Assisted Extraction ofDecabromodiphenylether from Polymers， submitted toTalanta. (n=4) 结论 利用安东帕公司的Multiwave 3000 SOLV建立了从两种不同的聚合物中萃取DecaBDE(十溴联苯醚)的微波辅助溶剂萃取的优化方法。 与传统的索氏提取方法相比，微波辅助溶剂萃取方法有以下几个优点： D低溶剂消耗量 传统的索氏提取需要消耗70ml的甲苯，而微波辅助溶剂萃取只需要消耗20ml的甲苯和甲醇混合溶剂。极性溶剂甲醇可以吸收微波，因此可以不使用非极性加热模块。 D短萃取时间 微波萃取所需要的时间一般不超过1.5个小时，与索氏提取相比可节约接近4倍的时间。 ▶高回收率 尽管索氏提取的耗时较长，但但收率只有70%左右。与此相反，微波辅助萃取可以明显提高回收率，证明了Multiwave 3000 SOLV的出色萃取效率。 电话：(021)62887878 微波辅助溶剂法萃取聚合物中的多溴类阻燃剂Anton Paar High-Precision Instruments电话： (页： www.anton-paar.com.cnE-mail： info.cn@anton-paar.comPage of Anton Paar High-Precision Instruments微波辅助溶剂法萃取聚合物中的多溴类阻燃剂Page of E-mail： info.cn@anton-paar.com网页： www.anton-paar.com.cn