苯乙烯含量的测定方法及其应用技术

本发明专利技术属于分析技术领域，具体涉及一种样品中苯乙烯含量的测定方法，其包括：称取一定质量的待消解样品，加入浓硝酸进行微波消解，将样品中的苯乙烯消解转化为包含多种硝基苯甲酸的消解液；将消解液制备为样品待测液，进行高效液相色谱测试，获得样品待测液的液相色谱图；通过样品待测液的液相色谱图中各硝基苯甲酸对应的峰面积结合四种硝基苯甲酸的标准曲线计算得到样品待测液中四种硝基苯甲酸的质量浓度，根据公式(I)进行计算。简化了前处理步骤，使前处理更简单、快速；排除了同类物质的干扰，实验重复性、重现性好，准确度高；解决了高含量苯乙烯的测定结果不准确的难题。

Determination of styrene content and its application

【技术实现步骤摘要】
苯乙烯含量的测定方法及其应用
本专利技术属于分析
，具体涉及一种样品中苯乙烯含量的定量分析方法，特别是酚醛树脂以及橡胶中苯乙烯含量的定量分析方法。
技术介绍
酚醛树脂是酚类与醛类的缩聚产物，通常分为热塑性和热固性两大类，具体应用到橡胶工业中，根据其使用功能的不同，可分为增黏型、黏合型、补强型和硫化型。为了降低成本或获得绿色、环保、高性能的树脂，各树脂生产厂家会对酚醛类树脂进行改性，苯乙烯改性酚醛树脂便是其中一种。苯酚、间苯二酚、烷基酚等具有较高的反应活性，能够充分地与醛类进行反应，加入苯乙烯可控制分子的反应活性和分子链的长度，并且生成稳定、固定分子量分布的树脂结构。分析酚醛树脂中苯乙烯的配合量，对于树脂生产厂进行竞争产品分析、橡胶制品厂判断树脂的性能具有重要的指导意义。丁苯橡胶是苯乙烯与丁二烯单体通过无规共聚得到的，丁苯橡胶链节中包含苯乙烯、1,2-聚丁二烯、顺1,4-聚丁二烯、反1,4-聚丁二烯四种结构单元。其中，苯乙烯赋予了胶料一定的强度和耐磨性。在橡胶加工过程中，苯乙烯在组合物中的含量，直接影响着这些材料的性能，因此，准确测定橡胶及橡胶组合物中苯乙烯的含量非常重要。目前，检测苯乙烯含量的测试方法有：红外光谱法、热失重分析法、裂解气相法、折光指数法、臭氧分解法、分光光度法。其中，常用的定量苯乙烯含量的方法是气相法和消解后的分光光度法，气相法测定的是可以气化的苯乙烯单体，无法测定难以气化的结合苯乙烯；公开号为CN105628804A的专利技术专利公开了一种超高效液相色谱法检测苯乙烯含量的方法，其测定的也是样品中的残留苯乙烯，无法检测样品中的结合苯乙烯；消解后的分光光度法测定的是橡胶中的结合苯乙烯、高苯乙烯树脂、苯乙烯嵌段共聚物等含有结合苯乙烯的产品，通过硝基、苯环、甲酸钠三个基团在紫外可见区的吸光度结合经验公式和已知样的修正系数来测定苯乙烯的含量，虽然经验公式用已知样品进行了修正，但每个样品都有差异，样品中苯乙烯含量过高该方法的测定结果会不准确，存在较大误差，并且在该方法中，其他芳香族物质的存在会干扰该方法的测定结果。
技术实现思路
为了排除其他芳香族物质对苯乙烯含量测定结果的干扰以及准确定量高含量苯乙烯样品中苯乙烯的含量，本专利技术提出一种使用液相色谱法定量苯乙烯含量的方法。具体操作方式是：用微波消解仪在高温高压条件下将样品中的苯乙烯硝化为2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸、3,5-二硝基苯甲酸，其中4-硝基苯甲酸是主要的消解产物。将硝基苯甲酸从消解液中萃取出来，进液相色谱仪，通过液相色谱柱将各消解产物分离，用标准曲线法计算各硝基苯甲酸的含量，从而计算出样品中苯乙烯的含量。根据本专利技术实施例提供的苯乙烯含量的测定方法，其包括以下步骤，称取一定质量的待消解样品，加入浓硝酸进行微波消解，将样品中的苯乙烯消解转化为包含多种硝基苯甲酸的消解液；将所述消解液制备为样品待测液，进行高效液相色谱测试，获得样品待测液的液相色谱图；通过样品待测液的液相色谱图中2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸和3,5-二硝基苯甲酸对应的峰面积结合四种硝基苯甲酸的标准曲线计算得到样品待测液中四种硝基苯甲酸的质量浓度，根据公式(I)进行计算，式中：X—待消解样品中的苯乙烯含量，％；C2—由标准曲线得出的样品待测液中2-硝基苯甲酸质量浓度，mg/mL；C3—由标准曲线得出的样品待测液中3-硝基苯甲酸质量浓度，mg/mL；C4—由标准曲线得出的样品待测液中4-硝基苯甲酸质量浓度，mg/mL；C3,5—由标准曲线得出的样品待测液中3,5-二硝基苯甲酸质量浓度，mg/mL；V—样品待测液的定容体积，mL；m—待消解样品质量，mg。进一步的，将所述消解液制备为样品待测液的步骤包括：用氢氧化钠溶液和硝酸调节消解液的pH值为0.95—1.05，用与水不相容的有机溶剂进行萃取，得到有机萃取液，再用饱和食盐水反萃取有机萃取液，保留有机萃取液，定容混匀，制得所述样品待测液。进一步的，所述有机溶剂选自醚、烃或卤代烃。进一步的，所述高效液相色谱测试中，使用的色谱柱为：C18反相色谱柱，粒径5μm，内径2.0～4.6mm，柱长100～250mm；使用的检测器为紫外可见光检测器，检测波长为220nm—250nm；色谱检测条件：流动相选择为甲醇-乙酸铵水溶液，梯度洗脱，流速1mL/min，柱温35-40℃，进样体积5～10μL。进一步的，所述色谱柱粒径5μm，内径4.6mm，柱长150mm，梯度洗脱条件为：时间，min甲醇，％乙酸铵水溶液，％0892158921730702230702589230892。本专利技术上述的方法可以用于检测酚醛树脂中的苯乙烯含量。进一步的，在所述微波消解之前还包括：称取一定量m1的待测样品进行萃取，将萃取后的待测样品经过滤后干燥至恒重m2，得到烘干样品，即为所述待消解样品；根据公式(II)计算待测样品中溶剂抽出物的含量Y，单位％，式中：m1—萃取前待测样品的质量，g；m2—经萃取并烘干至恒重的待测样品质量，g；根据公式(III)计算待测样品中苯乙烯的含量Z，单位％，本专利技术上述的方法可以用于检测橡胶或橡胶组合物中苯乙烯的含量。本专利技术实施例提供的样品中苯乙烯含量的测定方法简化了前处理步骤，使前处理更简单、快速；排除了同类物质的干扰，实验重复性、重现性好，准确度高；解决了高含量苯乙烯的测定结果不准确的难题。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，使得本专利技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本专利技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例1中2-硝基苯甲酸标准曲线，图中纵坐标为混合标准系列溶液的质量浓度(单位为mg/mL)，纵坐标为峰面积；图2为本专利技术实施例1中4-硝基苯甲酸标准曲线，图中纵坐标为混合标准系列溶液的质量浓度(单位为mg/mL)，纵坐标为峰面积；图3为本专利技术实施例1中3-硝基苯甲酸标准曲线，图中纵坐标为混合标准系列溶液的质量浓度(单位为mg/mL)，纵坐标为峰面积；图4为本专利技术实施例1中3,5-二硝基苯甲酸标准曲线，图中纵坐标为混合标准系列溶液的质量浓度(单位为mg/mL)，纵坐标为峰面积；图5为本专利技术实施例中标准物质的液相色谱图；图6为本专利技术实施例1中其中一个平行样的液相色谱图；以及图7为本专利技术实施例2中其中一个平行样的液相色谱图。具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯乙烯含量的测定方法，其特征在于，包括以下步骤，/n称取一定质量的待消解样品，加入浓硝酸进行微波消解，将样品中的苯乙烯消解转化为包含多种硝基苯甲酸的消解液；/n将所述消解液制备为样品待测液，进行高效液相色谱测试，获得样品待测液的液相色谱图；/n通过样品待测液的液相色谱图中2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸和3,5-二硝基苯甲酸对应的峰面积结合四种硝基苯甲酸的标准曲线计算得到样品待测液中四种硝基苯甲酸的质量浓度，根据公式(I)进行计算，/n

【技术特征摘要】
1.一种苯乙烯含量的测定方法，其特征在于，包括以下步骤，
称取一定质量的待消解样品，加入浓硝酸进行微波消解，将样品中的苯乙烯消解转化为包含多种硝基苯甲酸的消解液；
将所述消解液制备为样品待测液，进行高效液相色谱测试，获得样品待测液的液相色谱图；
通过样品待测液的液相色谱图中2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸和3,5-二硝基苯甲酸对应的峰面积结合四种硝基苯甲酸的标准曲线计算得到样品待测液中四种硝基苯甲酸的质量浓度，根据公式(I)进行计算，



式中：
X—待消解样品中的苯乙烯含量，％；
C2—由标准曲线得出的样品待测液中2-硝基苯甲酸质量浓度，mg/mL；
C3—由标准曲线得出的样品待测液中3-硝基苯甲酸质量浓度，mg/mL；
C4—由标准曲线得出的样品待测液中4-硝基苯甲酸质量浓度，mg/mL；
C3,5—由标准曲线得出的样品待测液中3,5-二硝基苯甲酸质量浓度，mg/mL；
V—样品待测液的定容体积，mL；
m—待消解样品质量，mg。


2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，将所述消解液制备为样品待测液的步骤包括：用氢氧化钠溶液和硝酸调节消解液的pH值为0.95—1.05，用与水不相容的有机溶剂进行萃取，得到有机萃取液，再用饱和食盐水反萃取有机萃取液，保留有机萃取液，定容混匀，制得所述样品待测液。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂选自醚、烃或卤代烃。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高效液相色谱测试中，
使用的色谱柱为：C18反相色谱柱，粒径5μm，内径2.0～4.6mm，柱长100～250m...

【专利技术属性】
技术研发人员：房彩琴，李秋荣，艾相豪，高剑琴，刘慧娜，张成，董栋，张宁，
申请(专利权)人：北京彤程创展科技有限公司，彤程新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11