GC-7800型气相色谱仪
仪器简介：GC-7800型气相色谱仪是基...
塑胶跑道又称合成材料跑道，它由混合聚醚、聚氨酯预聚体、EPDM橡胶颗粒、废轮胎橡胶或PU颗粒、颜料、助剂、填料以及其他非固体原料组成[1,2]。近年来，塑胶跑道屡次登上新闻热搜，且伴随的标题常为“毒跑道”“问题跑道”等[3,4]，引起大量争议，特别是学生家长对此尤为关注。
胶粘剂作为塑胶跑道用非固体原料，被广泛应用于塑胶跑道的合成工艺中。当今，劣质假冒胶粘剂充斥市场，且不论是水基型还是溶剂型胶粘剂，其中均可能含有各种各样的有毒有害物质[5]，如苯系物、烃类、卤代烃[6]等。
目前，苯系物、卤代烃等挥发物性有机化合物的测定有顶空气相色谱-氢火焰离子化检测器法、气相色谱-质谱联用法等[7,8,9]；本文采用气相色谱-氢火焰离子化检测器法同时测定塑胶跑道用胶粘剂中九种挥发性有机化合物（苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、苯乙烯、乙酸丁酯、十一烷）的含量，内标法定量，具有较强的实用性。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
美国Agilent 7890A气相色谱仪（配有氢火焰离子化检测器-FID），美国Agilent科技公司；DB-1301(6%-氰丙基-苯基）甲基聚硅氧烷毛细管色谱柱，美国Agilent科技公司；KQ5200型超声波发生器，昆山市超声仪器有限公司。
苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、乙酸丁酯、苯乙烯、十一烷：化学纯，纯度均大于99.5%，成都市科龙化工试剂厂；正丁醇：分析纯，川东化工；乙腈：色谱纯，赛默飞世尔（中国）有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 色谱条件
色谱柱：DB-1301甲基聚硅氧烷毛细管色谱柱（60m×320μm×1.0μm）；升温程序：初温50℃，保持10min，以5℃/min升至250℃，保持5min；载气（He，纯度≥99.999%）流速1.5m L/min；分流进样，分流比为5∶1，进样量1.0μL；进样口温度250℃。
1.2.2 标准溶液配制
正丁醇内标：准确称取正丁醇1g（精确到0.0001g）于1L容量瓶中，用乙腈定容得到1g/L正丁醇标准使用液。
9种VOCs标准溶液：准确称取苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、乙酸丁酯、苯乙烯、十一烷各0.1000g（精确到0.0001g）于100m L容量瓶中，用乙腈定容得到1g/L混合标准储备液；再依次用乙腈稀释成20μg/m L、50μg/m L、100μg/m L、200μg/m L、500μg/m L系列混合标准使用液（其中内标物的浓度为50μg/m L），按1.2.1气相色谱条件进行测定，9种挥发性有机化合物的色谱图如图1所示。
图1 混合标准溶液的色谱图（C=50μg/m L)
1.2.4 样品处理方法
准确称取0.5g（精确到0.0001g）样品，加入到10m L的比色管中，再加入0.5m L内标物，用乙腈定容；振荡并使胶粘剂完全溶解后，经冷冻离心取上层清液进行GC测试。
2 结果与讨论
2.1 提取溶剂的选择
本文研究了以乙腈、乙酸乙酯和甲醇3种提取溶剂在相同提取温度和时间内，对目标化合物的提取效率。萃取效果依次为乙腈=乙酸乙酯>甲醇，甲醇对胶粘剂的溶解性差，萃取不完全；乙酸乙酯虽然溶解性好，但在对目标物的萃取过程中，有其他杂质溶解其中，且受基质影响大，杂质峰多。乙腈对胶粘剂的溶解性好，且提取效果最佳，无杂质峰影响；因此，本文选择乙腈作为提取溶剂。
2.2 提取方式的选择
试验考察了振荡萃取和超声萃取5min、15min和30min对目标化合物提取含量的影响。结果表明，振荡萃取时的提取效率最佳；而超声萃取无论时间长短，其提取效率均低于振荡萃取。因此提取方式选择振荡萃取。
2.3 方法的检出限、定量限和线性范围
本文采用内标法定量，以9种VOCs的浓度为横坐标，峰面积为纵坐标建立标准曲线，并求得线性回归方程和相关系数。根据信噪比S/N=3和S/N=10分别计算出各目标物的最低检出限和定量限。9种VOCs的保留时间、线性方程、相关系数（r）、检出限和定量限如表2所示。由表2可知，9种VOCs在20～500μg/m L浓度范围内，相关系数r均大于0.998,9种VOCs在相应的线性范围内相关系数良好。
表2 9种挥发性有机化合物的线性方程和检出限、定量限
2.4 方法回收率和精密度
分别在阴性样品中添加0.40g/kg、1.0g/kg和2.0g/kg的混合标准溶液，每个添加浓度按照确定的分析方法进行6次平行测定，然后计算平均加标回收率和相对标准偏差（RSD），结果如表3所示。由表3可知，9种VOCs的平均回收率为99.0%～107.1%,RSD为2.0%～7.8%。
表3 9种挥发性有机化合物的加标回收率及精密度实验结果（n=6)
2.5 实际样品分析
按照所建立的方法对市售10种塑胶跑道用胶粘剂进行了测定，实验结果如表4所示。从表4中可以看出，在部分样品中检出苯、甲苯、乙酸丁酯、邻二甲苯、苯乙烯和十一烷；其中10#样品中苯的含量远大于GB 36246-2018中规定的0.05mg/kg。
表4 10种市售样品中VOCs的含量（n=3)
【注】ND：未检出；<LQD：测得值在定量限以下。
3 结语
本文建立了气相色谱法（GC）同时测定塑胶跑道用胶粘剂中9种挥发性有机化合物的方法，内标法定量，平均回收率在99.0%～107.1%之间，相对标准偏差小于7.8%。该方法有利于质量监督部门对劣质塑胶跑道用胶粘剂的监管，操作简便快捷，分析速度快，能满足产品质量检验要求，可用于塑胶跑道用胶粘剂中挥发性有机化合物的检测。
