峰均是无定形 SiO 2 的特征吸收峰, 说明该白色粉末中含有无定形 SiO 2。 为了进一步确定该白色粉 末的成分, 对其进行 X 射线荧光光谱分析。X 射线荧光光谱分析结果证实该白色沉淀确实为 SiO 2。 SiO 2 表面上含有憎水性的硅氧烷单元和亲水性的硅醇基团, 相邻颗粒的硅醇基团通过氢键而键
互在一起, 难以区分开来。 图 2b 中各红外谱峰的峰位置及相对强度与饱和聚酯树脂的标准谱图基
本一致。因此, 可以判断其主要成分为饱和聚酯树脂。但在 1138—981cm - 1范围内, 各红外谱峰的相
对强度与饱和聚酯树脂的标准谱图有一定的差别。说明分离后的产物不是单一化合物, 而是饱和聚
酯树脂与少量其他有机化合物的混合物。
906
光谱实验室
第 20 卷
合, 形成三维结构, 从而提高涂料的粘度。SiO 2 用于各类溶剂型涂料中, 可赋予体系流动性, 控制其 流变性能, 防止施工流挂、飞溅, 防止涂料沉淀。在聚酯涂料中作为流变助剂使用时, SiO 2 用量一般 不超过1. 0%。此外, SiO 2 还是一种良好的消光剂, 在涂料中容易分散, 消光效率高, 悬浮性能好, 不 易沉淀, 对涂料体系的增稠影响较小, 具有可触变性, 不影响涂膜的流动性, 涂膜细腻平整。 在聚酯
乙基二甲苯
四甲苯
溶剂中各组分在顶空蒸汽中的百分含量除与其在溶剂中的百分含量有关外, 还取决于各组分 本身的饱和蒸汽压。在顶空蒸汽中, 苯系溶剂占 90. 5% 以上, 因此该溶剂为苯系溶剂。在顶空蒸汽 中, 除苯系物外还有少量的其他组分, 其中丙烯酸是丙烯酸树脂中的残留单体, 这说明该涂料的固 体物中可能含有丙烯酸树脂。
Sa tu rn 2000 气质联用仪中进行, 色谱柱从 35℃以
1℃ m in 升至 50℃, 再以 10℃ m in 升至 150℃, 在
150℃保持 1m in, 该分析过程总时间为 35m in。样品
平衡温度为 105℃, 进样口温度为 105℃, 采用分流 进样方式, 分流比为 1∶100。 裂解在澳大利亚 SGE
3 结果与讨论
该涂料的外观为米白色粘稠液体, 为测定该涂料的固体含量, 按 GB 1725288 的要求, 每次取约 1. 5g 样品置于在 105℃下干燥至恒重的表面皿中, 在W TC b inder 型鼓风恒温烘箱中 150℃烘至恒 重。 7 次平行样测定的结果表明, 该涂料的固体含量为约 34. 6% , 从而可知该涂料的溶剂含量为 65. 4%。
合利用傅里叶变换红外光谱、X 射线荧光光谱、顶空 GC2M S、裂解 GC2M S 等方法, 对一种手机用
涂料的成分进行了解析, 获得了满意的效果。
2 实验部分
IR 光谱在美国 N ico let M agna2IR 750 型傅里
叶变换红外光谱仪上测定, 扫描次数为 32 次, 分辨
率为 4cm - 1。顶空 GC2M S 在美国 V a rian GC238002
相对丰度 (% ) 0. 132 0. 250 0. 699 0. 244 0. 123 0. 249 14. 281 1. 520 6. 970 7. 925 4. 365 51. 901 1. 780 3. 033 0. 644 0. 785 0. 473 1. 673
1. 917
0. 092
归属
第 20 卷, 第 6 期 2003年11月
光 谱 实 验 室
C h inese J ou rna l of S p ectroscopy L abora tory
V o l. 2 0 , N o . 6 N ovem ber , 2 0 0 3
一种手机涂料的成分解析
杨左军① 王成云 张伟亚 廖文忠 李心恬
图 1 溶剂的顶空气相色谱图
公司的 Py ro jecto r 型管式裂解器中进行, 裂解温度为 600℃, 裂解时间为 17s, 裂解产物导入美国
V a rian GC238002Sa tu rn 2000 气质联用仪中进行分析, 采用分流进样方式, 分流比为 1∶100, 进样
① 联系人, 电话: (0755) 8339599921609; E2m ail: yangzuo jun@ vip. sina. com 作者简介: 杨左军 (1966—) , 男, 武汉市人, 理学硕士, 深圳出入境检验检疫局高级工程师, 长期从事光谱、色谱分析工作。 收稿日期: 2003204219
饱和聚酯树脂。 除聚酯树脂的红外谱峰外, 图 2a 中还在 1097cm - 1处出现一个很强的吸收峰, 它可
归属为 Si O Si 反对称伸缩振动吸收; 此外, 在 468cm - 1处还出现一个中等强度的吸收峰, 它是
无定形二氧化硅的特征红外谱峰。因此, 该涂料中显然还含有含硅化合物。由此可以初步判断该涂
为了确定该涂料固体物的组成, 取少许样品, KB r 片涂膜, 待溶剂完全挥发后, 直接进行红外光 谱鉴定, 结果如图 2a 所示。图 2a 中, 出现在 3430cm - 1处的吸收峰可归属于聚酯的残余羟基的拉伸 振动, 出现在 2866、2923cm - 1处的吸收峰可归属为聚酯的饱和 C H 拉伸振动, 出现在 3030cm - 1 处的吸收峰可归属为聚酯的不饱和 C H 拉伸振动, 出现在 1725cm - 1处的吸收峰可归属于聚酯
片, 待溶剂完全挥发后, 直接进行红外光谱鉴定, 结果如图 2b 所示。图 2a 中所有饱和聚酯树脂的红
外谱峰均在图 2b 的相应位置出现, 但是 468cm - 1处并没有出现无定形二氧化硅的特征谱峰, 同时,
在 1078—1240cm - 1范围的红外谱峰都得到较好的分离, 而图 2a 中相应范围内的红外谱峰叠加相
1, 22丁二酸 22甲基222丙酸 42羟基232甲基2丁醛 32甲基212丁酸
丙烯酸 甲苯 12异氰基232甲苯 乙苯 二甲苯 甲乙苯 丙苯 三甲苯 乙酸232甲氧基222丁酯 12(22乙氧基丙氧基) 222丙酸及其同分异构体 12甲基222异丙基苯及同分异构体 1, 22二氢化茚 1, 22二乙苯 12甲基232丙基苯及同分异构体
(深圳出入境检验检疫局 广东省深圳市 518045)
周昱
(厦门出入境检验检疫局 福建省厦门市 361012)
摘 要
利用 IR 光谱、顶空 GC2M S、裂解 GC 2M S、X 射线荧光光谱对一种手机用涂料的成分进行了解析, 获 得了满意的结果。
关 键 词 涂料, IR 光谱, 顶空气相色谱2质谱, 裂解气相色谱2质谱, X 射线荧光光谱。 中图分类号: O 657. 33; O 657. 63; O 657. 34 文献标识码: A 文章编号: 100428138 (2003) 0620903205
涂料中作为消光剂使用时, SiO 2 的用量一般为 2% —10%。
热裂解气相色谱2质谱法可有效地用于研 究高聚物的单体间的连接情况、高聚物的热降
表 2 裂解主要碎片峰的归属
序号
保留时间 (m in)
归属
相对丰度 (% )
解情况及其产物和微量添加剂的分析方面, 一 1
1. 430
戊烯
1. 3
般不需要对样品进行处理, 仅需要微量样品即 2
分离后的白色沉淀, 用四氢呋喃反复洗涤后, 在 105℃烘干至恒重, 得到白色粉末。取少许白色
粉末, KB r 压片后, 直接进行红外光谱鉴定, 结果如图 2d 所示, 它在 1103cm - 1处出现一个宽而强的
吸收峰, 在 470cm - 1处出现一个中等强度的吸收峰, 在 800cm - 1处出现一个弱吸收峰。 这 3 个吸收
3
1. 498 1. 705
动。出现在 804、759、732、703cm - 1处的 4 个相邻吸
收峰是典型的邻苯二酯的光谱特征, 其中出现在
703cm - 1 处的吸收峰可归属于芳香环骨架弯曲振
动, 出现在 732cm - 1的吸收峰是邻二取代苯的 4 个
相邻氢的面外弯曲振动产生的。 因此, 该涂料中含
有邻苯二甲酸类聚酯树脂[ 2 ]。聚酯树脂包括饱和聚
1 前言
随着科学技术的不断进步和人们生活水平的日益提高, 移动电话 (手机) 的使用普及率越来越
高, 我国也成为手机生产大国。手机外壳都要使用高性能的涂料, 为此大批手机专用涂料应运而生。
目前, 我国使用的手机涂料多需要进口, 因此, 破译手机涂料的配方, 早日实现国产化, 具有十分重
要的社会效益和经济效益。傅里叶变换红外光谱是成分分析最直接、准确和有效的方法[ 1 ]。本文综
型离心沉降器上以 3000r m in 的速度离心 30m in, 悬浮
液发生分层。 上层为几乎无色透明的澄清溶液, 下层为 白色沉淀。分离后, 对上层溶液进行反复离心分离, 最后
图 3 样品的裂解色谱图
得到完全清亮的溶液。每次分离后, 将白色沉淀收集在一起。将分离后得到的澄清溶液进行 KB r 涂
为了鉴定该涂料所用溶剂的成分, 对该涂料进行顶空 GC2M S 分析, 图 1 为其色谱图, 对各个 色谱峰进行归一化处理, 计算其相对含量, 并利用 N IST 98 谱库对每个峰进行检索, 确定其组成, 结 果见表 1。
表 1 涂料的溶剂组成
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
第6期
杨左军等: 一种手机涂料的成分解析
905
C O 拉伸振动, 出现在 1604、1457、1385cm - 1处的吸收峰均可归属于聚酯芳香环的 C C 伸缩
振动, 出现在 1238cm - 1处的吸收峰可归属于聚酯残余羟基的 C O 拉伸振动, 出现在 1132cm - 1
处的吸收峰可归属于聚酯酯基的 C O 拉伸振
料为聚酯涂料, 其主要成分为溶剂、饱和聚酯树脂和含硅化合物。