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）樹脂及苯乙烯-丙烯腈（SAN）樹脂中殘留苯乙烯單體含量的測定氣相色譜法本文件規(guī)定了用氣相色譜法測定聚苯乙烯（PS）、抗沖擊聚苯乙烯(PS-I)、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）樹脂及苯乙烯-丙烯腈（SAN）樹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。本文件適用于測定PS、PS-I、ABS樹脂和SAN樹脂中的苯乙烯單體含量，也適用于同時測定樣品中其他揮發(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)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應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塑料術語及其定義（GB/T2035-2008,ISO472:1999,IDT）GB/T12806實驗室玻璃儀器單標線容量瓶(GB/T12806—2011,ISO1042:1998,NEQ)GB/T12808實驗室玻璃儀器單標線吸量管3術語和定義GB/T2035界定的術語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)性芳香烴分離并進行定量測定。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：將聚合物溶液進行封閉加熱，待達到氣液平衡時取上層氣體注入氣相色譜儀。A法簡單，且與B法、C法具有同樣的準確性。但是，A法在使用一段時間后，聚合物和低聚物可能會污染進樣器，導致錯誤結果。5試劑與材料5.1內(nèi)標物內(nèi)標物應根據(jù)包含在聚合物樣品和溶劑中物質(zhì)的保留時間來進行選擇，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（或需要測定的其他芳香烴，如乙苯、異丙苯或α-甲基苯乙烯）,分析純。當苯乙烯與等體積的乙醇混合時，混合物應澄清、透明。5.5載氣氦氣或氮氣，純度不低于99.99%。5.6燃氣氫氣，純度不低于99.99%。5.7助燃氣空氣，不應含有影響儀器正常工作的灰塵、烴類、水分及腐蝕性物質(zhì)。6儀器設備6.1一般要求需要配備實驗室常用器材以及下面所列儀器。典型操作條件詳見附錄C。6.2氣相色譜儀6.2.1進樣口A法和B法采用溶液進樣的進樣口，C法采用氣體頂空進樣的進樣口。當使用毛細管柱時，可使用具有分流進樣模式的進樣口。6.2.2色譜柱填充柱或毛細管柱，應根據(jù)色譜柱分離度和校正曲線線性相關系數(shù)選擇色譜柱的直徑和長度以及填料和液相。推薦使用毛細管柱。6.2.3檢測器：氫火焰離子化檢測器（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器信號。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進樣器。6.5頂空進樣器推薦使用可對樣品進行加熱，溫度和時間可控，并可自動抽取一定量的氣體樣品注入氣相色譜儀中的自動進樣器，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?。制品應處理為較小并合適質(zhì)量的試樣。8試驗步驟8.1一般要求在下面所述的試驗過程中，溶液溫度都應保持在25℃以下。8.2A法：溶解法8.2.1內(nèi)標溶液的配制用分析天平（6.6）稱取約200mg內(nèi)標物（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)標溶液(8.2.1)，蓋緊并混合直至樣品完全溶解。8.2.3標準溶液的配制8.2.3.1一般要求該方法測定的濃度范圍取決于待測樣品中苯乙烯（或需要測定的其它芳香烴）的含量及其溶液濃度（見表1）。配制一系列濃度值的苯乙烯標準溶液，需要測定的其它芳香烴也需要分別配制標準溶液。表1標準溶液和樣品溶液中苯乙烯含量的對應關系8.2.3.2配制方法參考表1選取不少于4個標準溶液濃度值，稱取苯乙烯精確到0.1mg，分別放入不同容量瓶（6.7）中。如需測定其他芳香烴，如乙苯、異丙苯或ɑ-甲基苯乙烯等，還應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)標溶液，溶解并定容至刻度。9GB/T38271—XXXX8.2.4測定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)標物等，應對苯乙烯和其它組分有足夠的分離能力。如果難以分離內(nèi)標物與其它除苯乙烯以外的待測組分色譜峰，可以使用外推法進行測試。如果難以分開內(nèi)標物與雜質(zhì)色譜峰，可以提高內(nèi)標物濃度，直到雜質(zhì)峰可以忽略。內(nèi)標物與苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）的色譜峰分離度、待測組分與相鄰組分的色譜峰分離度都應大于1，最好大于1.5。峰面積相近的兩個色譜峰分離度Re定義如下：………………（1）式中：t1和t2——兩個色譜峰的保留時間；W1和W2——兩個色譜峰的峰寬。氣相色譜儀典型測試條件見表2，各方法和色譜柱的更多具體參數(shù)見附錄A。表2典型操作條件所用的檢測器適用的載氣，如氫氣、氦氣或氮氣。如果檢測器需要信號響應靈敏度高；在被測濃度范圍內(nèi)的線性響應；流速的微小變注2：使用C法可能會導致頂空進樣器管路或進樣回路中殘留樣品的交叉污染。8.2.4.2樣品溶液和標準溶液的測定根據(jù)所用氣相色譜儀的靈敏度，依次注入適量的標準溶液（8.2.3）和樣品溶液（8.2.2）。注入的樣品溶液應與注入的標準溶液具有相同的體積。譜圖應包含內(nèi)標物和苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）的色譜峰。8.2.4.3氣相色譜峰的評價內(nèi)標物、苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）的保留時間應提前測定。表3給出了一些常見組分的保留時間示例。準確的數(shù)值由測試所使用的氣相色譜儀和操作條件決定，譜圖示例見附錄C。GB/T38271—XXXX表3苯乙烯和其它芳香烴保留時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、對二甲苯、鄰乙基甲苯、間乙基甲苯、對乙基甲苯和仲丁基苯。各組分和內(nèi)標物的峰面積由儀器自動積分測定。8.3B法：溶解-沉淀法8.3.1內(nèi)標溶液的配制見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)?；靹蚝箪o置沉淀,取上層清液注入氣相色譜儀。8.3.3標準溶液的配制8.3.3.1一般要求見8.2.3.1。8.3.3.2配制方法量取500mL內(nèi)標溶液(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,得到標準溶液配制用沉淀劑溶液。參考表1選取不少于4個標準溶液濃度值,稱取苯乙烯精確到0.1mg,分別放入不同容量瓶(6.7)中。如需測定其他芳香烴,如乙苯、異丙苯或a-甲基苯乙烯等,還應同法稱取并加入其他芳香烴至容量瓶中。然后在每個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)濟性，可以根據(jù)需要等比例減少沉淀溶液和標8.3.4測定見8.2.4。8.4C法：頂空法8.4.1內(nèi)標溶液的配制見8.2.1。8.4.2樣品溶液的配制見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行一定時間熱平衡，推薦樣品溶液在120℃下平衡50min。8.4.4標準溶液的配制8.4.4.1通則見8.2.3.1。8.4.4.2標準溶液見8.2.3.2。8.4.3.5標準溶液熱平衡與樣品溶液熱平衡條件相同，見8.4.3。8.4.6測定8.4.6.1氣相色譜儀操作條件見8.2.4.1。8.4.6.2樣品溶液和標準溶液的測定根據(jù)所用氣相色譜儀的靈敏度，依次注入適量的標準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與注入的標準溶液熱平衡氣體具有相同的體積。譜圖應包含內(nèi)標物、苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）等色譜峰。8.4.6.3氣相色譜峰的評價見8.2.4.3。9結果計算9.1當使用4種或4種以上不同濃度的標準溶液分析芳香烴時，首先應按式（2）計算每個標準溶液的峰面積比Y’：……（2）式中：A’a——標準溶液中苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）的峰面積；A’s——標準溶液中內(nèi)標物的峰面積。以峰面積比Y′為縱坐標，以苯乙烯的濃度為橫坐標，繪制標準曲線，得到線性回歸方程：Y'=a×C'a+b……（3）式中：Y′——標準溶液中苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）與內(nèi)標物的峰面積比；C’a——苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）在標準溶液中的濃度，單位為毫克每毫升（mg/mLa——標準曲線的斜率；b——標準曲線的截距。如果相關系數(shù)低于0.995，應考慮重新實驗和繪制標準曲線，必要時采用更多的濃度點。按式（4）計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（或需要測定的其他芳香烴）的峰面積；As——樣品溶液中內(nèi)標物的峰面積。按式（5）計算樣品溶液中苯乙烯的濃度：………（5）式中：Ca——苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）的濃度，單位為毫克每毫升（mg/mLY——樣品溶液的峰面積比；a——標準曲線的斜率；b——標準曲線的截距。按式（6）計算樣品中苯乙烯的質(zhì)量分數(shù)Pa：×103………式中：Pa——樣品中苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）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)標溶液的體積，單位為毫升（mL）。9.2每個樣品平行測定兩次，每次測定結果與兩次測定結果算術平均值的差值不大于平均值的5%。結果取兩次測定值的平均值，保留兩位有效數(shù)字。本文件的檢出限預期能達到10mg/kg數(shù)量級的水平。10試驗報告報告應包括下列內(nèi)容：a)注明使用本文件；b)樣品的種類以及樣品完整標識所需的全部信息；c)使用的方法（A法或B法或C法），以及氣相色譜儀和測試條件；d)樣品中苯乙烯（或需要測定的其他芳香烴）的含量，以mg/kg表示，保留至十數(shù)位；e)試驗日期。9GB/T38271—XXXX附錄A表A.1本文件與ISO2561:2023的章條編號對照情況---GB/T38271—XXXX----1GB/T38271—XXXX附錄B原因122GB/T38271—XXXX附錄C典型測試條件示例C.1A法溶液法典型測試條件示例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)檢測器溫度：220℃。6)進樣體積：3μl。7)進樣方式：直接進樣。8)檢測器：火焰離子化檢測器（FID）。9)溶劑：N，N-二甲基甲酰胺。10)內(nèi)標：環(huán)戊醇。11)分離度：3.66（苯乙烯）C.1.2使用毛細管柱的氣相色譜（條件1）1)色譜柱：熔融石英柱，固定相聚乙烯二醇，膜厚1μm，長度15m，內(nèi)徑0.53mm。2)柱溫：130℃（15min）。3)注射器溫度：200℃。4)檢測器溫度：200℃。6)進樣方式：直接進樣。7)進樣體積：1μl。8)檢測器：FID。9)溶劑：N，N-二甲基甲酰胺。10)內(nèi)標：正丁基苯。11)分離度：2.80（苯乙烯）C.1.3使用毛細管柱的氣相色譜（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)檢測器溫度：220℃。6)進樣方式：直接進樣。7)進樣體積：1μl。8)檢測器：FID。9)溶劑：N，N-二甲基甲酰胺。10)內(nèi)標：1,4-二乙苯。11)分離度：12（苯乙烯）C.2B溶液-沉淀法典型測試條件示例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)檢測器溫度：