塑料成分测试的热重分析

在一定的气氛中，测量样品的质量随温度或时间变化而变化的技术，利用此技术可以研究诸如挥发或降解等伴随有质量变化的过程。如果采用TGA—MS或TGA—FTIR的联用技术，还可以对挥发出的气体进行分析，从而得到更加全面和准确的信息。其中琰汇测量更为广泛地应用在高分子材料的研发、性能检测与质量控制。例如可用差示扫描量热仪(DSC)研究热固性树脂固化反应的热效应，得到固化反应的起始温度、峰值温度和终止温度，还可以得到单位重量的反应热以及固化后树脂的玻璃化温度。这些数据对于树脂加工条件的确定，评价固化剂的配方有重要作用。也可用DSC测定聚合物的玻璃化温度、结晶温度和熔点，为选择结晶聚合物加工工艺、热处理条件等提供指导作用。

图l为肿样品经熔融及快速淬火处理，然后在氮气气氛下以10℃/min升温至300℃的DSC曲线，PET样品在室温至300℃范围内有三个热行为：首先是玻璃化转变，然后是冷结晶所产生的放热峰，最后是PET结晶熔融的吸热峰。若使用该P阴生产薄膜，则其拉伸温度应在80～130℃之间，以免在拉伸过程中发生结晶。而拉伸后热定型温度则应高于170℃，使之冷结晶完全；但热处理温度又不能太靠近熔点，以免熔融产生。

2．1仪器及试剂

7890A-5975C气相色谱一质谱联用仪(Agilent公司)，配有电子轰击源(EI)及数据处理系统。甲苯(分析纯，浙江省华东医药股份有限公司)；实验用水符合GB/T6682一级水要求；多溴联苯标准品(10 mg/L，百灵威公司)：3—一溴联苯；4，4 7一二溴联苯；2，4，6一三溴联苯；2，2’，4，5 7一四溴联苯；2，2’，4’，5，6一五溴联苯；2，2 7，4，4 7，5，5’一六溴联苯；八溴联苯和九溴联苯的混合物；十溴联苯；多溴联苯醚标准品(50 mg/L，百灵威公司)：4一一溴联苯醚；4，4’．二溴联苯醚；3，3 7，4一三溴联苯醚；3，3’，4，4 7-四溴联苯醚；3，3 7，4，4’，5一五溴联苯醚；2，2 7，3，3 7，4，4’一六溴联苯醚；2，2 7，3，4，4 75，6一七溴联苯醚；2，2 7，3，4，4 75，5 7，6一八溴联苯醚；2，2 7，3，3’，4，4’5，5’，6一九溴联苯醚；十溴联苯醚(同体，纯度>98．3%)。

2．2实验方法

2．2．1 色谱条件VF6HT高温石英毛细管色谱柱(15 m×0．25 mm i．d．，0．10斗m)；进样口温度：280℃，升温程序：初始温度1 10℃，保持2 rain；40℃/min升至200℃；10。C/min升至260℃；20℃/min升至340℃，保持2 min；后运行温度345℃，保持2 min，载气(He)流速：1．2 mL/min，恒流模式，进样量1止，不分流进样。

2．2．2质谱条件电子轰击(E1)离子源，电子能量70 eV，气相色谱和质谱接口温度320℃，离子源温度270℃。扫描方式：SCAN和SIM同时，SIM扫描离子列于表l。

2．2．3样品处理将各类电子电器产品(如塑料、电线、开关面板等)剪成细小颗粒，过l mm孔径的细筛，备用。称取混匀的试样1．000 g(精确至0．001 g)于10 mL具塞刻度试管内，加入5 mL甲苯，60℃超声1 h，然后冷至室温，过0．45¨m微孔滤膜除杂质后进行仪器分析。

2．2．4样品测定分别注入1．0 IxL适当浓度的PBBs和PBDEs标准溶液及样品提取物溶液于气质联用仪中，按上述色谱条件进行分析，记录峰面积，外标法定量分析。

3．1进样口温度的选择

在PBBs和PBDEs中，十溴联苯醚对温度比较敏感，高温会导致其分解。因此，进样口温度对其影响较大。经过实验选择，最后确定进样口温度为280℃。不同仪器其进样口的温度会略有不同。图1为十溴联苯醚的分解率随温度的变化图。由图1可见，随着温度的降低，十溴联苯醚的分解率逐渐降低。但当进样口温度降至270℃后，十溴联苯醚的分解率基本变化不大。所以在确保高灵敏度的条件下，最终确定进样口温度为280℃。

3．2标准物质总离子流图

本方法选用VF．5HT毛细柱。在选定的色谱条件下对多溴联苯(PBBs)混标和多溴联苯醚(PBDEs)混标分别进行全扫描(Fullscan)，作出总离子流图(见图2)。根据其质谱图分别对PBBs和PBDEs的19种化合物的碎片离子先后选择了丰度相对较高、质量数较大的碎片离子作为定量分析的目标监测离子，同时进行全扫描(Fullscan)和监测离子(SIM)，起到了同时对目标化合物定性和定量的效果。

总离子流图

图2 PBBs(a)和PBDEs(b)的总离子流图(TIC)Fig，2 Total ion chromatogram of PBBs(a)and PBDEs(b)1．一溴联苯(MonoBB)3．131 rain；2．二溴联苯(DiBB)4．074 min；3．i溴联苯(TriBB)4．622 min；4．四溴联苯(TetraBB)5．626 rain；5．五溴联苯(PentaBB)6．519 rain；6．六溴联苯(HexaBB)7．523 min；7．八溴联苯(OctaBB)12．350 min；8．九演联苯(NonaBB)13．060 rain；9．十溴联苯(DecaBB)13．661 min。1’．一溴联苯醚(MonoBDE)3．588 min；2’．二溴联苯醚(DiBDE)4．511rain；3’．三溴联苯醚(TfiBDE)5．454 min；4’．四溴联苯醚(TetraBDE)7．016 min；5’．五溴联苯醚(PentaBl)E)8．649 rain；6’．六溴联苯醚(HexaBDE)10．702 min；7’．七溴联苯醚(HeptaBDE)11．422 min；8’．八溴联苯醚(OemBDE)12．241 min；9 7．几溴联苯醚(NonaBDE)13．442 rain；10 7．十溴联苯醚(Dec,aBDE)14．283 rain。溴的具体取代位置见2．1(The position of bromine is shown in 2．1)。

3．3线性范围及检出限

本方法线性范围较宽，但实际样品中PBBs及PBDEs含量差别较大。因此需要根据实际情况对样品提取溶液进行稀释或浓缩。配制了一系列浓度的PBBs及PBDEs混合标样(1～10 mg/kg)，如表2所示，PBBs及PBDEs的工作曲线的相关系数均>0．9990。

标准曲线方程及相关系数值

3．4精密度和准确度

在阴性塑料样品中进行了多溴联苯和多溴联苯醚的添加回收实验，添加浓度分别为2，4和8 mg/kg，每个浓度做3个平行实验。从检测结果来看，PBBs回收率在97%一1 1 1%之间；PBDEs回收率在82%～1 15%之间，PBBs和PBDEs的相对标准偏差均低于5%，说明本方法用于塑料样品中阻燃剂的检测结果是可靠的。

3．5样品测定结果

用外标法进行定量分析，由于PBDEs和PBBs各具有200多种异构体，难以购齐，且标样昂贵。因此本方法根据样品中常检出的PBDEs和PBBs的种类，每种取代的化合物各选1种标样，采用质谱法进行定性及定量分析。样品实际测定中，会存在多种同分异构体同时检出的情况，比如九溴联苯醚在实际样品中是3种同分异构体同时检出，八溴联苯醚是4种同分异构体，七溴联苯醚是3种同分异构体等，采用面积累计加和的方式对其积分。

用本方法测定了100多批样品中PBDEs和PBBs的含量，将其中部分含有PBDEs或PBBs的结果列于表3。从表3可看出，含有溴系阻燃剂塑料样品中检出六溴联苯醚、七溴联苯醚、八溴联苯醚、九溴联苯醚、十溴联苯醚5种化合物，其中十溴联苯醚的含量最高，这与十溴联苯醚低毒、阻燃性能好的特性有关。另外，由于十溴联苯醚不稳定，检测过程中会存在分解到九溴联苯醚的现象，所以在被检测样品中，九溴联苯醚的检出率也比较高。未检出低溴原子数的PBBs及PBDEs。

际样品测定结果

可以用DSC、Tg、红外光谱、质谱、液相色谱、气相色谱、X射线衍射、扫描电镜等，具体用到哪些设备及价格要看你的塑料的成分多少、分离情况等。楼下所说的几百块搞定应该是指测主体成分，不用定量，这样一般用红外做就可以了。

塑料有很多种类型,从其基本特性来看,有丙烯酸、环氧、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛,聚碳酸酪,聚酰胺等等。为了弄清它属于哪一种树脂体系, 需要采用适合的分析技术来对其进行成分检测。需要检测、分析、测试的用户，推荐了解微谱，大品牌更放心。点击我和专业技术沟通

微谱，大型研究型检测机构，提供研发创新、质量升级、节能减排、工艺改善、调查分析、质量鉴定、计量校准、体系或产品认证等多层面的个性化综合性科技服务。微谱理念：服务，不止于检测！基于十多年的专业技术积累和遍布全国的服务网络，微谱每年出具近十万份技术报告，累计服务客户九万多家，其中包括众多世界五百强客户，高端技术水准和高质量技术服务深获客户好评。

塑料成分分析

      塑料为合成的高分子化合物，可自由变换形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料。一般的塑料制品加工原料包括：树脂及其填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等添加剂。

      塑料的基本性能主要取决于树脂的本性，添加剂也起着重要作用。有些塑料可以不加或者少加添加剂如有机玻璃、聚苯乙烯等。而我们统称的塑料则是由树脂及各种加工助剂经过某些工艺加工而成。

塑料性能检测       是通过各种检测仪器，对塑料产品、原料的韧性、阻燃、弯曲、防火拉伸、流动性、强度、拉力、色牢度、耐老化、收缩率、比重、燃烧、化学、VOC、弯曲强度等指标做出测试和判定。

工具/原料

塑料样品

申请表

方法/步骤

1

光谱（紫外、红外、核磁）

2

色谱（气相色谱、液相色谱、离子色谱）

3

质谱（质谱仪、气质连用、液质连用）

4

能谱（荧光光谱、衍射光谱）

5

热谱（热重分仪、示差扫描量热仪）对样品进行综合解析，通过多种分离和分析方法的联合运用，对样品中的各组分进行定性和定量分析，从而确 定组分的结构，对样品有个全面的了解

END

注意事项

塑料检测分析服务的作用： 分析新产品成分，还原配方，便于模仿生产

分析产品性能问题的根源，便于改进

产品中的指定成分定性定量调试

缩短研发周期，指导研发方向

提高生产效率、提升产品竞争力

有机材料成分剖析

剖析在材料科学特别是商品生产领域中已广泛使用。国内外许多企业的开发研究系统中都利用剖析技术注视和跟踪本行业的最新研究成果与发展动态。各个企业要谋求生产和发展，一是要使产品质量稳步上升，二是要使产品品种不断更新换代，以适应市场竞争的需求，而发展新品种和新材料的多、快、好、省的途径就是剖析工作先行。

高分子材料剖析　　　　塑料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚氨酯（PU）、聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚苯硫醚（PPS）、聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。

橡胶：氯丁橡胶（CR）、天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、丁基橡胶（IIR）、丁腈橡胶（NBR）、乙丙橡胶（EPM）等。

纤维：棉、麻、毛天然纤维，黏胶纤维、一算纤维等合成纤维。

涂料剖析

油脂漆、天然树脂漆、酚醛漆、沥青漆、醇酸漆、氨基漆、硝基漆、过氧乙烯漆、环氧漆等。

有机溶剂剖析

油漆稀释剂，脱漆剂，电子电器行业使用的清洗剂和溶剂等。

新型化学品、助剂、添加剂等剖析

其他材料剖析

助焊剂，抛光剂，表面活性剂，纺织助剂等

常用测试方法与仪器

傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）

裂解/气相色谱/质谱联用仪（PY-GC-MS）

高效液相色谱仪(HPLC

热重分析仪(TGA)

扫描电子显微镜/X射线能谱仪(SEM/EDS)

紫外分光光度计(UV-Vis)

有机材料中组分或元素分析 有机材料主成份定性分析 通过材料主成分分析，鉴定材质类别，检验鉴别假冒或虚报商品名称，提高企业产品质量。 高分子材料中无机填料测试 测试高分子材料中无机氧化物，无机颜料及填料（如炭黑，二氧化硅，氧化镁，氧化钙、氧化锌、二氧化钛、玻璃纤维等）和无机盐（碳酸钙，硅酸盐等）。 有机材料的元素测试 测试有机材料中的硅、镁、铝、钙、铅，镉、砷等元素，或根据您的要求测试有机液体或其他材料中的元素含量。 天然乳胶测试 医疗设备中天然乳胶测试：如医用手套、口腔和鼻腔气管、静脉导管、口罩、血压袖套等；

消费类产品中天然乳胶测试：橡皮擦、橡胶带、奶嘴、洗涤手套、手柄和垫子等； 石棉测试 石棉被分类为致癌物质。因此很多国家都制定了相关法规或管理办法限制石棉的使用。对不同材料中石棉的测试。

常用测试方法与仪器

傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）

热重分析仪(TGA)

电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）

扫描电子显微镜/X射线能谱仪(SEM/EDS)

紫外分光光度计(UV-Vis) 金属分析

金属分析主要为企业提供金属材料准确的元素信息或牌号鉴定，确保产品原材料符合成分要求，协助企业进行材料质量控制，减少产品质量问题。 黑色金属牌号鉴定与元素分析 各类铁基合金材料（不锈钢、结构钢、碳素钢、合金钢、铸铁等）。 有色金属 铜合金、铝合金、锡合金、镁合金、镍合金、锌合金等。

常用测试方法与仪器

电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）

火花直读光谱仪

原子吸收光谱

红外碳/硫分析仪

电位电解仪

滴定法

重量法

无机材料元素分析 镀层分析供金：属镀层及塑胶材料镀层分析。 粉末中元素分析：酸锂、三氧化二锑，四氧化三铅等 焊接钎料元素分析：银基钎料、铜基纤料等 锡膏元素分析 常用测试方法与仪器

电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）

火花直读光谱仪

原子吸收光谱

红外碳/硫分析仪

电位电解仪

滴定法

重量法