塑料 聚苯乙烯（PS）、抗沖擊聚苯乙烯（PS-I）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）及苯乙烯-丙烯腈（SAN）樹(shù)脂中殘留苯乙烯單體含量的測(cè)定 氣相色譜法 征求意見(jiàn)稿

9GB/T38271—XXXX塑料聚苯乙烯（PS）、抗沖擊聚苯乙烯(PS-I)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）樹(shù)脂及苯乙烯-丙烯腈（SAN）樹(shù)脂中殘留苯乙烯單體含量的測(cè)定氣相色譜法本文件規(guī)定了用氣相色譜法測(cè)定聚苯乙烯（PS）、抗沖擊聚苯乙烯(PS-I)、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）樹(shù)脂及苯乙烯-丙烯腈（SAN）樹(shù)脂中殘留苯乙烯單體含量的三種方法：A法——溶解法；B法——溶解-沉淀法；C法——頂空法。本文件適用于測(cè)定PS、PS-I、ABS樹(shù)脂和SAN樹(shù)脂中的苯乙烯單體含量，也適用于同時(shí)測(cè)定樣品中其他揮發(fā)性芳香烴的含量。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2035塑料術(shù)語(yǔ)及其定義（GB/T2035-2008,ISO472:1999,IDT）GB/T12806實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器單標(biāo)線容量瓶(GB/T12806—2011,ISO1042:1998,NEQ)GB/T12808實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器單標(biāo)線吸量管3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T2035界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4原理將聚合物樣品溶于含有一種內(nèi)標(biāo)物的溶劑中，樣品處理后注入氣相色譜儀，使苯乙烯和其他揮發(fā)性芳香烴分離并進(jìn)行定量測(cè)定。A法：將少量聚合物溶液直接注入氣相色譜儀；B法：將沉淀劑加入到聚合物溶液中，聚合物沉淀后取上層清液注入氣相色譜儀；C法：將聚合物溶液進(jìn)行封閉加熱，待達(dá)到氣液平衡時(shí)取上層氣體注入氣相色譜儀。A法簡(jiǎn)單，且與B法、C法具有同樣的準(zhǔn)確性。但是，A法在使用一段時(shí)間后，聚合物和低聚物可能會(huì)污染進(jìn)樣器，導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果。5試劑與材料5.1內(nèi)標(biāo)物內(nèi)標(biāo)物應(yīng)根據(jù)包含在聚合物樣品和溶劑中物質(zhì)的保留時(shí)間來(lái)進(jìn)行選擇，純度不低于99%。建議使用正丁苯、環(huán)戊醇、1，2，4-三甲基苯或1，4-二乙基苯。5.2溶劑9GB/T38271—XXXXN，N-二甲基甲酰胺、丁酮、二氯甲烷或四氫呋喃，分析純。四氫呋喃僅用于A法。5.3沉淀劑2，2，4-三甲基戊烷、乙醇、甲醇，分析純。5.4苯乙烯苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴，如乙苯、異丙苯或α-甲基苯乙烯）,分析純。當(dāng)苯乙烯與等體積的乙醇混合時(shí)，混合物應(yīng)澄清、透明。5.5載氣氦氣或氮?dú)?，純度不低?9.99%。5.6燃?xì)鈿錃?，純度不低?9.99%。5.7助燃?xì)饪諝?，不?yīng)含有影響儀器正常工作的灰塵、烴類(lèi)、水分及腐蝕性物質(zhì)。6儀器設(shè)備6.1一般要求需要配備實(shí)驗(yàn)室常用器材以及下面所列儀器。典型操作條件詳見(jiàn)附錄C。6.2氣相色譜儀6.2.1進(jìn)樣口A法和B法采用溶液進(jìn)樣的進(jìn)樣口，C法采用氣體頂空進(jìn)樣的進(jìn)樣口。當(dāng)使用毛細(xì)管柱時(shí)，可使用具有分流進(jìn)樣模式的進(jìn)樣口。6.2.2色譜柱填充柱或毛細(xì)管柱，應(yīng)根據(jù)色譜柱分離度和校正曲線線性相關(guān)系數(shù)選擇色譜柱的直徑和長(zhǎng)度以及填料和液相。推薦使用毛細(xì)管柱。6.2.3檢測(cè)器：氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）。6.3數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)使用記錄器或微處理器記錄檢測(cè)器信號(hào)。6.4樣品注入注射器1μL～50μL微量注射器，也可使用帶有微量注射器的自動(dòng)進(jìn)樣器。6.5頂空進(jìn)樣器推薦使用可對(duì)樣品進(jìn)行加熱，溫度和時(shí)間可控，并可自動(dòng)抽取一定量的氣體樣品注入氣相色譜儀中的自動(dòng)進(jìn)樣器，定量環(huán)體積為1mL～5mL。6.6分析天平最小分度值為0.1mg。9GB/T38271—XXXX6.7容量瓶符合GB/T12806的要求。6.8移液管符合GB/T12808的要求。6.9頂空樣品瓶與頂空進(jìn)樣器匹配，包括帶密封墊的蓋子、玻璃瓶及密封器。注：頂空樣品瓶的體積通常為10ml、20m7樣品制備樣品可以是粉末、顆?；蛑破?。制品應(yīng)處理為較小并合適質(zhì)量的試樣。8試驗(yàn)步驟8.1一般要求在下面所述的試驗(yàn)過(guò)程中，溶液溫度都應(yīng)保持在25℃以下。8.2A法：溶解法8.2.1內(nèi)標(biāo)溶液的配制用分析天平（6.6）稱取約200mg內(nèi)標(biāo)物（5.1），精確到1mg，放入1000mL容量瓶（6.7）中。然后加入溶劑（5.2）定容至刻度，蓋緊并混合均勻。8.2.2樣品溶液的配制用分析天平（6.6）稱取約500mg樣品，精確到1mg，放入體積為25mL～100mL具塞玻璃器皿中。用移液管（6.8）加入20mL內(nèi)標(biāo)溶液(8.2.1)，蓋緊并混合直至樣品完全溶解。8.2.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制8.2.3.1一般要求該方法測(cè)定的濃度范圍取決于待測(cè)樣品中苯乙烯（或需要測(cè)定的其它芳香烴）的含量及其溶液濃度（見(jiàn)表1）。配制一系列濃度值的苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)溶液，需要測(cè)定的其它芳香烴也需要分別配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。表1標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液中苯乙烯含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系8.2.3.2配制方法參考表1選取不少于4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值，稱取苯乙烯精確到0.1mg，分別放入不同容量瓶（6.7）中。如需測(cè)定其他芳香烴，如乙苯、異丙苯或ɑ-甲基苯乙烯等，還應(yīng)按同樣的方法稱取并加入其他芳香烴至容量瓶中。再分別加入內(nèi)標(biāo)溶液，溶解并定容至刻度。9GB/T38271—XXXX8.2.4測(cè)定8.2.4.1氣相色譜儀操作條件選擇氣相色譜儀條件、溶劑及內(nèi)標(biāo)物等，應(yīng)對(duì)苯乙烯和其它組分有足夠的分離能力。如果難以分離內(nèi)標(biāo)物與其它除苯乙烯以外的待測(cè)組分色譜峰，可以使用外推法進(jìn)行測(cè)試。如果難以分開(kāi)內(nèi)標(biāo)物與雜質(zhì)色譜峰，可以提高內(nèi)標(biāo)物濃度，直到雜質(zhì)峰可以忽略。內(nèi)標(biāo)物與苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的色譜峰分離度、待測(cè)組分與相鄰組分的色譜峰分離度都應(yīng)大于1，最好大于1.5。峰面積相近的兩個(gè)色譜峰分離度Re定義如下：………………（1）式中：t1和t2——兩個(gè)色譜峰的保留時(shí)間；W1和W2——兩個(gè)色譜峰的峰寬。氣相色譜儀典型測(cè)試條件見(jiàn)表2，各方法和色譜柱的更多具體參數(shù)見(jiàn)附錄A。表2典型操作條件所用的檢測(cè)器適用的載氣，如氫氣、氦氣或氮?dú)?。如果檢測(cè)器需要信號(hào)響應(yīng)靈敏度高；在被測(cè)濃度范圍內(nèi)的線性響應(yīng)；流速的微小變注2：使用C法可能會(huì)導(dǎo)致頂空進(jìn)樣器管路或進(jìn)樣回路中殘留樣品的交叉污染。8.2.4.2樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定根據(jù)所用氣相色譜儀的靈敏度，依次注入適量的標(biāo)準(zhǔn)溶液（8.2.3）和樣品溶液（8.2.2）。注入的樣品溶液應(yīng)與注入的標(biāo)準(zhǔn)溶液具有相同的體積。譜圖應(yīng)包含內(nèi)標(biāo)物和苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的色譜峰。8.2.4.3氣相色譜峰的評(píng)價(jià)內(nèi)標(biāo)物、苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的保留時(shí)間應(yīng)提前測(cè)定。表3給出了一些常見(jiàn)組分的保留時(shí)間示例。準(zhǔn)確的數(shù)值由測(cè)試所使用的氣相色譜儀和操作條件決定，譜圖示例見(jiàn)附錄C。GB/T38271—XXXX表3苯乙烯和其它芳香烴保留時(shí)間典型值其它可能出現(xiàn)的少量組分有苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、鄰乙基甲苯、間乙基甲苯、對(duì)乙基甲苯和仲丁基苯。各組分和內(nèi)標(biāo)物的峰面積由儀器自動(dòng)積分測(cè)定。8.3B法：溶解-沉淀法8.3.1內(nèi)標(biāo)溶液的配制見(jiàn)8.2.1。8.3.2樣品溶液的配制稱取約500mg樣品,精確到1mg,放人體積為50ml～100ml,的具塞玻璃器皿中。用移液管加入20ml內(nèi)標(biāo)溶液(8.3.1),蓋緊并混合直至樣品完全溶解。然后用移液管加入10mL～30mL適量的沉淀劑(5.3)。混勻后靜置沉淀,取上層清液注入氣相色譜儀。8.3.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制8.3.3.1一般要求見(jiàn)8.2.3.1。8.3.3.2配制方法量取500mL內(nèi)標(biāo)溶液(8.3.1),精確到1mL,加人具塞玻璃器皿中。然后加入與樣品溶液沉淀劑體積比例相同的250mL～750mL沉淀劑(5.3),蓋緊并混合均勻,得到標(biāo)準(zhǔn)溶液配制用沉淀劑溶液。參考表1選取不少于4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值,稱取苯乙烯精確到0.1mg,分別放入不同容量瓶(6.7)中。如需測(cè)定其他芳香烴,如乙苯、異丙苯或a-甲基苯乙烯等,還應(yīng)同法稱取并加入其他芳香烴至容量瓶中。然后在每個(gè)容量瓶中分別加入沉淀劑溶液,溶解并定容至刻度。注：基于安全性和經(jīng)濟(jì)性，可以根據(jù)需要等比例減少沉淀溶液和標(biāo)8.3.4測(cè)定見(jiàn)8.2.4。8.4C法：頂空法8.4.1內(nèi)標(biāo)溶液的配制見(jiàn)8.2.1。8.4.2樣品溶液的配制見(jiàn)8.2.2。8.4.3樣品溶液熱平衡用移液管(6.8)向頂空瓶中加入適量樣品溶液(8.4.2),推薦10mL頂空瓶中加入5mL樣品溶液，或209GB/T38271—XXXXmL頂空瓶中加入10mL樣品溶液。密封頂空瓶并將其置于一定溫度下進(jìn)行一定時(shí)間熱平衡，推薦樣品溶液在120℃下平衡50min。8.4.4標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制8.4.4.1通則見(jiàn)8.2.3.1。8.4.4.2標(biāo)準(zhǔn)溶液見(jiàn)8.2.3.2。8.4.3.5標(biāo)準(zhǔn)溶液熱平衡與樣品溶液熱平衡條件相同，見(jiàn)8.4.3。8.4.6測(cè)定8.4.6.1氣相色譜儀操作條件見(jiàn)8.2.4.1。8.4.6.2樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定根據(jù)所用氣相色譜儀的靈敏度，依次注入適量的標(biāo)準(zhǔn)溶液熱平衡氣體和樣品溶液熱平衡氣體。注入的樣品溶液熱平衡氣體應(yīng)與注入的標(biāo)準(zhǔn)溶液熱平衡氣體具有相同的體積。譜圖應(yīng)包含內(nèi)標(biāo)物、苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）等色譜峰。8.4.6.3氣相色譜峰的評(píng)價(jià)見(jiàn)8.2.4.3。9結(jié)果計(jì)算9.1當(dāng)使用4種或4種以上不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液分析芳香烴時(shí)，首先應(yīng)按式（2）計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積比Y’：……（2）式中：A’a——標(biāo)準(zhǔn)溶液中苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的峰面積；A’s——標(biāo)準(zhǔn)溶液中內(nèi)標(biāo)物的峰面積。以峰面積比Y′為縱坐標(biāo)，以苯乙烯的濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程：Y'=a×C'a+b……（3）式中：Y′——標(biāo)準(zhǔn)溶液中苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）與內(nèi)標(biāo)物的峰面積比；C’a——苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）在標(biāo)準(zhǔn)溶液中的濃度，單位為毫克每毫升（mg/mLa——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率；b——標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距。如果相關(guān)系數(shù)低于0.995，應(yīng)考慮重新實(shí)驗(yàn)和繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，必要時(shí)采用更多的濃度點(diǎn)。按式（4）計(jì)算樣品溶液的峰面積比Y：……（4）GB/T38271—XXXX式中：Aa——樣品溶液中苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的峰面積；As——樣品溶液中內(nèi)標(biāo)物的峰面積。按式（5）計(jì)算樣品溶液中苯乙烯的濃度：………（5）式中：Ca——苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的濃度，單位為毫克每毫升（mg/mLY——樣品溶液的峰面積比；a——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率；b——標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距。按式（6）計(jì)算樣品中苯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Pa：×103………式中：Pa——樣品中苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的含量，單位為毫克每千克（mg/kgCa——樣品溶液中苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的濃度，單位為毫克每毫升（mg/mLmp——試樣的質(zhì)量，單位為克（g20——內(nèi)標(biāo)溶液的體積，單位為毫升（mL）。9.2每個(gè)樣品平行測(cè)定兩次，每次測(cè)定結(jié)果與兩次測(cè)定結(jié)果算術(shù)平均值的差值不大于平均值的5%。結(jié)果取兩次測(cè)定值的平均值，保留兩位有效數(shù)字。本文件的檢出限預(yù)期能達(dá)到10mg/kg數(shù)量級(jí)的水平。10試驗(yàn)報(bào)告報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)注明使用本文件；b)樣品的種類(lèi)以及樣品完整標(biāo)識(shí)所需的全部信息；c)使用的方法（A法或B法或C法），以及氣相色譜儀和測(cè)試條件；d)樣品中苯乙烯（或需要測(cè)定的其他芳香烴）的含量，以mg/kg表示，保留至十?dāng)?shù)位；e)試驗(yàn)日期。9GB/T38271—XXXX附錄A表A.1本文件與ISO2561:2023的章條編號(hào)對(duì)照情況---GB/T38271—XXXX----1GB/T38271—XXXX附錄B原因122GB/T38271—XXXX附錄C典型測(cè)試條件示例C.1A法溶液法典型測(cè)試條件示例C.1.1使用填充柱的氣相色譜1)色譜柱：玻璃柱，涂有25%的聚乙烯醇，長(zhǎng)度3.66m，內(nèi)徑4mm，載體粒徑為180μm到250μm。2)柱溫：110℃（30min）。3)注射器溫度：220℃。4)檢測(cè)器溫度：220℃。6)進(jìn)樣體積：3μl。7)進(jìn)樣方式：直接進(jìn)樣。8)檢測(cè)器：火焰離子化檢測(cè)器（FID）。9)溶劑：N，N-二甲基甲酰胺。10)內(nèi)標(biāo)：環(huán)戊醇。11)分離度：3.66（苯乙烯）C.1.2使用毛細(xì)管柱的氣相色譜（條件1）1)色譜柱：熔融石英柱，固定相聚乙烯二醇，膜厚1μm，長(zhǎng)度15m，內(nèi)徑0.53mm。2)柱溫：130℃（15min）。3)注射器溫度：200℃。4)檢測(cè)器溫度：200℃。6)進(jìn)樣方式：直接進(jìn)樣。7)進(jìn)樣體積：1μl。8)檢測(cè)器：FID。9)溶劑：N，N-二甲基甲酰胺。10)內(nèi)標(biāo)：正丁基苯。11)分離度：2.80（苯乙烯）C.1.3使用毛細(xì)管柱的氣相色譜（條件2）1)色譜柱：熔融石英柱，固定相聚乙烯二醇，膜厚0.5μm，長(zhǎng)度30m，內(nèi)徑0.25mm。3GB/T38271—XXXX2)柱溫：從60℃升溫到100℃,升溫速率為4℃/min；從100℃升溫到150℃,升溫速率為10℃/min。3)注射器溫度：220℃。4)檢測(cè)器溫度：220℃。6)進(jìn)樣方式：直接進(jìn)樣。7)進(jìn)樣體積：1μl。8)檢測(cè)器：FID。9)溶劑：N，N-二甲基甲酰胺。10)內(nèi)標(biāo)：1,4-二乙苯。11)分離度：12（苯乙烯）C.2B溶液-沉淀法典型測(cè)試條件示例C.2.1使用填充柱的氣相色譜1)色譜柱：玻璃柱，涂有10%的聚乙烯醇，長(zhǎng)度3.66m，內(nèi)徑4mm，載體粒徑為180μm到250μm。2)柱溫：80℃（40min）。3)注射器溫度：150℃。4)檢測(cè)器溫度：