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适用于气相色谱法分析的化合物(混合物的气相色谱分析)

适用于气相色谱法分析的化合物(混合物的气相色谱分析) 用气相色谱法鉴别和分析聚合物、共聚物和混合物

本文综述了用气相色谱法分析鉴定橡胶、合成聚合物、共聚物和混合物的技术。

经验证明,毛细管气相色谱法可以测定11-溴-+-烷基-甲基丙烯酸酯中250PPM抗氧化剂TopanolA和O和50PPM甲基丙烯酸甲酯。用程序升温毛细管柱HP-10mx 0.53mm(内径)]在16.5 ml/min的载气流速下进行分析。

乙酸乙酯萃取后,用气相色谱电子捕获检测法对聚环氧氯丙烷树脂水溶液中的环氧氯丙烷(3-氯-1,2-环氧丙烷)、3-氯-1,2-丙二醇和1,3-二氯-2-丙醇进行常规同时测定。这些杂质可以在mg/z的检测限内测定。

介绍了气相色谱和色谱-质谱联用技术在涂料工业中的应用实例。本文介绍了与原材料质量控制、解决生产中的问题以及鉴定涂料中的聚合物和其他成分相关的技术和参考文献。

储存在聚乙烯内衬铝箔/纸板复合包装中的矿泉水样品在40℃恒温培养,然后用吸收法注入培养液,用气相色谱柱进行分析。进行感官测试以检测培养溶液中气味的强度,如不自然的气味、恶心的气味、霉味、金属味和干燥的气味。吸入法检测的成分经气相色谱/质谱鉴定为芳烃和芳香羰基化合物。

和苯乙烯-二苯基-聚苯乙烯(相应浓度为13 mg/kg 43 mg/kg)是GC/Ms鉴定的20种化合物的主要成分..该方法在平衡液面空上测定苯乙烯单体的检出限为0.29 mg/kg。在测定牛奶中苯乙烯和聚苯乙烯的相应方法中,使用丙酮沉淀蛋白质,提取脂肪和包装材料的残留物。苯乙烯和聚苯乙烯的检出限分别为0.16毫克/千克和0.28毫克/千克。感官板和气相色谱法用于鉴别商品聚乙烯的气味。Tenax-GC收集管用于收集室温下有气味的挥发物。

曼尼希碱产品通常用作环氧树脂的固化剂,因为它们的粘度低,固化性能好。探讨了直接气相色谱火焰检测法测定曼尼希碱固化剂中残留的苯酚、甲醛和苯乙醇。因为有毒性,所以有必要使用这种具有宽线性浓度范围的灵敏检测方法来监测受法律限制的苯酚浓度。

高温毛细管气相色谱也使用宋分离酚醛清漆和环氧酚醛低聚物。

用气相色谱和极谱法测定了聚甲基丙烯酸甲酯在不同温度下老化过程中沉淀的甲基丙烯酸甲酯单体。单体产率与老化温度之间存在指数关系。介绍了一种改进的气相色谱法测定任何方法生产的隐形眼镜中甲基丙烯酸甲酯游离单体的方法。这种方法可以在15分钟内检测出来源不明的隐形眼镜的质量,也被用于评价新型聚合引发剂的产品试验。

环氧大豆油是聚合物(如PVC)中常用的添加剂,可被四甲基羟胺转化为脂肪酸酯,再用毛细管气相色谱火焰离子化法检测。PVC中的环氧大豆油可以用甲苯提取,衍生和分析。已经使用短毛细管柱从单-、二-和三-环氧基团中分离十八酸甲酯。[下一个]

采用中低温捕集、反冲洗等多种技术,开发了以毛细管为主体代替填充柱测定PVC中残留氯乙烯单体的技术。这种基于毛细管的方法解决了与这种可疑致癌物的超痕量测定的准确性和再现性相关的一些问题。

原子发射检测(AED)用于特定元素色谱,提供聚合物提取物中添加剂种类的信息。毛细管气相色谱的高分辨率和原子发射检测器的高选择性和高灵敏度弥补了质谱和红外光谱在鉴定橡胶样品超临界萃取物中添加剂混合物的不足。

采用液位空与气相色谱之间的取样方法,定量测量和控制低分子量端羟基聚丁二烯的热氧化。用这种简单有效的技术研究反应速率,发现在自催化氧化反应开始前有一个诱导期。下一步的反应速率通过氧扩散到聚合物中来快速控制。

气相色谱法用于研究70℃下聚丙烯挥发物沉淀的动力学。用相关色谱法、Temax吸附剂或活性炭富集挥发物以改善检测器信号。在聚合物表面上空之间的一系列直接注射后的气相色谱分析方法被用于进行气体析出动力学的对比研究。吸附法所得数据与直接进样法及相关色谱研究所得数据不同,但后两者吻合较好。

一种由于添加剂的干扰而难以用其他方法鉴定的聚合物,通过为GC/MS设计的直接动态液位空装置被鉴定。该装置被设计用于鉴定沸点太低而不能用传统气相色谱分析的化合物。

反相色谱(IGC)仍然是测定纯聚合物、聚合物溶液和聚合物混合物的物理和化学性质的有用技术。用聚(双酚a)羟基醚及其与其它聚合物的混合物溶液(A17)测量了热迁移、聚合物溶解度参数、聚合物-溶剂和聚合物-聚合物相互作用参数。

为了确定聚合物和溶剂体系的溶解度和扩散系数,推导了两个方程来分析毛细管IGC实验的数据。

用反相气相色谱法绘制了30℃时正己烷、正辛烷和正壬烷在聚苯乙烯上的吸附等温线和40、50和60℃时正庚烷的吸附等温线。这些烷烃的分配系数随着被测化合物链长的增加而增加,随着温度的升高而降低。在相同的溶剂中也使用反相色谱法来测定聚苯乙烯的重量分数活性系数和Flory-Huggins参数。

其他作者曾用反相气相色谱法画出190 ~ 250℃下含聚苯乙烯和高碳烷烃(高达正三十烷)的体系相图。假设Flory—Huggins参数与组成无关,计算了聚苯乙烯-烷烃体系的吉布斯自由能。同样的合作者报道了在250 ~ 280℃用毛细管反相气相色谱法测定己内酰胺在尼龙-6中的扩散系数。测定了无限稀释活度系数,并与填充柱测定的数据进行了比较。一位作者报道了在110 ~ 170℃下用毛细管柱测定几种溶剂在聚苯乙烯中的活度和扩散系数。[下一个]

IGC得到的聚对氯苯乙烯对乙酸叔丁酯的保留图显示了一个较低的临界溶解温度,表明聚合物在该溶剂中的溶解度随温度的降低而降低。在本实验中,还可以计算重量分数活度系数、无限烯烃释放过程中的Flory—huggins相互作用参数和聚合物溶剂体系的有效交换相互作用参数。该组的一些合作者测定了聚对氯苯乙烯与正戊烷、正己烷、正庚烷、苯、甲苯、丙苯和异丙苯在150 ~ 170℃的热力学相互作用,还测定了该聚合物的摩尔吸附焓、偏摩尔混合热和溶解度参数。

在155~185℃范围内,用15个不同极性的探针测定了聚苯乙烯和聚丁二烯的热力学参数,并用5种不同组成的聚苯乙烯-聚丁二烯混合物测定了聚合物间的相互作用参数。

用反相色谱法研究了苯乙烯-4-乙烯基吡啶两嵌段共聚物的表面和内部相互作用性质。当这种共聚物吸附在酸性色谱载体上时,强碱性的乙烯基吡啶嵌段优先取向固定相,聚苯乙烯富集在空空气界面上。一些探针化合物在聚对羟基苯乙烯、聚醋酸乙烯酯和四种均聚物混合物中的比保留体积已被用来测定聚合物间的热力学相互作用。与探针的明显相关性似乎与探针和单个均聚物之间的相互作用强度有关。

用IGC研究了甲基丙烯酸-苯乙烯两嵌段共聚物吸附在不同酸碱相互作用势能的颗粒上。吸附基质和聚合物之间的酸碱相互作用导致一半共聚物的选择性吸附。还通过将聚苯乙烯表面暴露于酸碱蒸汽并计算其相互作用参数来测量酸碱相互作用。

用IGC测定了两种交联聚甲基丙烯酸双甲酯的表面分散性和酸碱性。表征表面接受或给予电子能力的参数足以准确解释热处理过程中表面的变化和酯基之间的结构多样性。其中一名合作者还使用IGC测量二元参数,以帮助识别基于1-十六醇的环氧乙烷衍生物的表面活性剂。

由聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸的共聚物的IGC实验获得的转变温度和相互作用参数表明了聚甲基丙烯酸酯与聚氧化乙烯的相容性。然而,由于其酸基和聚环氧乙烷的醚基之间的相互作用,这种共聚物与环氧乙烷不相容。

IGC色谱柱由聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和粉末状多孔硅胶制成。保留模式的变化提供了聚合物和硅胶之间相互作用的信息,其中聚合物吸附在孔中。

用硅胶或炭黑浸渍的IGC可以观察到比保留体积数据和峰形的变化。在实验中,使用空气体作为载气。该实验系统设计用于模拟增强硫化橡胶的老化。

以丁苯橡胶为固定相,在玻璃化转变温度(Tg)附近和载气流速为60ml/min的条件下进行IGC实验。当温度高于Tg时,保留体积随载气流量的增加而减小,在较高流量时达到平衡值。因为这些平衡值与表面作用有关,这种IGC技术对于研究聚合物在高于Tg的温度下的表面性质非常有用。同一合作者还利用IGC研究了苯乙烯-马来酸酐共聚物在宽温度范围内的表面分散能和相互作用。

在用其它颗粒填充的涂层和复合材料中,填料颗粒和聚合物表面之间的相互作用是通过用填充有聚合物或填料颗粒的色谱柱测量有机溶剂分子的保留行为来测量的。这篇IGC技术综述有51篇参考文献,包括分子间相互作用和气相色谱理论,并给出了计算自由能、聚合物与填料颗粒间的表面能和聚合物在填料颗粒上的吸附熵的方程。[下一个]

其他研究人员报道了应用IGC来确定涂料组分(包括聚合物、颜料、添加剂和溶剂)之间的酸碱相互作用。该技术在测定Tg、无限稀释时的重量分数活度系数和特定溶剂的作用热方面取得了良好的结果。另一项研究回顾了JIGC在鉴定油漆和涂料中使用的填料(如CaCO3和滑石)方面的应用。这些结果表明,空间位阻影响探针分子在层状固体(如滑石)上的吸附。其他研究者用IGC测量了9种不同聚合物和43种溶剂在60~110℃范围内6种不同温度下的比保留体积,并推导出它们的相互作用参数。

用IGC研究了以4,4’-异亚丙基双酚和4,4’-环己基双酚单元为基体的聚碳酸酯的热力学相容性,并测定了不同溶剂在软化点温度下这些聚合物的比保留体积。

几位研究人员利用IGC再次研究了溶剂对聚合物/聚合物相互作用的影响。他们中的一些人用IGC测量了PVC/聚氧化乙烯的相互作用参数。

其他研究人员已经利用这种技术研究了聚乙烯醚和聚乙烯酯的混合物,使用氢化聚乙烯酯单体作为模拟检测器,聚乙烯醚单体作为固定相。结果表明,聚乙烯醚能与聚丁酸乙烯酯和聚丙酸乙烯酯混合,但不能与聚醋酸乙烯酯混合。将丙烯腈-甲基丙烯酸钠-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷-1-磺酸酯的共聚物涂覆在色谱吸附载体w上。将由该材料制成的填充柱在氮气流条件下设定在四种温度条件下,并绘制包括N,N-二甲基甲酰胺、吡啶、1-丙醇和对二甲苯的检测溶剂的保留体积与转化温度之间的关系。

用溶胀法、压力/张力机理分析法和反相气相色谱法测定了三种聚二甲基硅氧烷样品的交联密度,结果一致。反相气相色谱实验还可以计算线性和交联聚合物之间的相互作用参数。

聚氯乙烯也与IGC一起进行了研究。该技术用于测量不同PVC检测体系在无限稀释时的活度系数和相互作用参数,而其他研究人员测量了所选检测分子的软化转变温度和摩尔吸附热。软化点的温度基本上与探针分子的类型无关。

聚异丁烯的聚合物/溶剂相互作用数据也可以通过骨架长度增加的四个系列的化学溶剂来测量。

同时,用IGC研究了不同温度下聚氨酯泡沫与液体的相容性。在后一种情况下获得的结果已经用于预测聚氨酯泡沫对不同极性液体的非相互作用阻隔性能。

由IGC数据计算的聚合物/聚合物相互作用参数和差示扫描量热法的结果表明,丙烯酸-苯乙烯共聚物和甲基丙烯酸异丁酯是不混溶的。[下一个]

IGC还研究了未改性环氧树脂和基于双酚a二缩水甘油醚的双酚改性环氧树脂的固化。通过改变气相色谱条件,获得了交联反应活化能和注入固化或已固化环氧树脂中的溶剂扩散系数。

该技术还用于计算3-己内酯和聚(双酚a)羟基醚混合物的聚合物/聚合物相互作用参数和相互作用能密度,并估算了三种不同混合物在130~160℃的参数。

一些研究人员使用IGC研究了聚(双酚a)羟基醚和聚乙烯醚的混合物,计算了检测器在单一和混合固定相中的相互作用参数,并测量了它们的比保留体积。

用IGC在Tg温度下测量了玻璃态聚合物(如聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯)的表面吸附性质,这往往导致一个宽峰。将扩散系数与IGC数据进行比较,表明通过这些聚合物的平衡扩散与峰宽无关,载气流速的变化对保留时间没有影响。

用反相气相色谱法测定了19种二氨基低聚醚的溶解度系数以及与极性、扩散和氢键有关的组分。这项研究包括溶解度和极性参数的关系以及结构对溶解度的影响。

用IGC测量了以联苯为主链的有机聚酯液晶的转变温度。这个转变温度与用其他技术测得的值一致,可以得到大量关于这些液晶的温度相关性质的数据。。

最后,用IGC技术测定了聚醚-聚氨酯在17种不同极性溶剂中的相互作用。各探针在100 ~ 150℃下测得的比保留体积已用于计算无限稀释时的性质和其它热力学参数。

 
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