熱裂解氣相色譜儀用于橡膠聚合物鑒定（二）

5.2 載氣

5.2.1 氮氣

5.2.2 氦氣。

5.3 氫火焰離子檢測器（FID）所用氣體

氫氣和純化后的壓縮空氣。

6 儀器

6.1 抽提器

詳見GB/T 3516規定。

6.2 裂解/氣相色譜系統

6.2.1 概要

用于獲取裂解色譜圖的設備由熱裂解器、氣相色譜儀、氣相色譜柱和數據處理系統四部分組成。

6.2.2 熱裂解器

以下電加熱型裂解器均適用。

6.2.2.1 微型爐裂解器：試樣在石英管中裂解。

6.2.2.2 居里點裂解器：將試樣置于鐵磁性材料包裹的進樣器 ( 裂解探頭 ) 中，加熱到居里點溫度使試樣裂解。

6.2.2.3 鉑金絲裂解器：將試樣置于鉑金絲纏繞的進樣器 ( 裂解探頭 ) 中，加熱試樣使其裂解。

6.2.3 氣相色譜儀

帶有氫火焰離子檢測器 ( FID ) 或熱導檢測器 ( TCD ) 的色譜儀均適用于本部分。

選擇性檢測器，例如電子捕獲檢測器 ( ECD ) 、火焰光度檢測器 ( FPD ) 、火焰熱離子檢測器 ( FTD ) 、原子發射光譜檢測器 ( AED ) 都能給出有用的信息。為了鑒定裂解產物，也可以使用質譜檢測器。

6.2.4 色譜柱

不同長度、直徑、固定相或固定液的色譜柱均適用于本部分，關鍵在于色譜柱對揮發性裂解產物要具有良好的分離效果。

注1：具有良好分離效果的毛細管柱均適用，但是并非必要條件。

注2：含有非極性聚二甲基硅氧烷和用二苯基、氰基丙基苯基或其他基團部分改性的中極性聚硅氧烷毛細管柱均適用。

注3：通常毛細管柱只需要簡單的評價，而使用極性和非極性的填充柱時有必要經常性地進行諸多條件的評價。

操作條件的選擇取決于所使用的色譜柱。

6.2.5 數據處理系統

可使用記錄儀、色譜積分儀或色譜工作站進行數據處理。

7 測試步驟

7.1 要確保測試條件相同，這樣才能準確比較未知聚合物的裂解色譜圖與參考裂解色譜圖。

7.2 建議對試樣進行抽提，以除去可能影響色譜分離效果的添加劑。對于充油橡膠，填充油的抽提是非常必要的，否則填充油會嚴重干擾裂解色譜圖。按照ISO 1407:1992規定的方法A或者方法B進行抽提。所選擇的溶劑 ( 5.1 ) 不能與聚合物發生反應，而且應盡可能除去添加劑。抽提后，干燥試樣，否則殘留溶劑可能會干擾裂解產物。

7.3 取樣量應適宜。通常質量在0.1 mg～5 mg之間，為了獲得良好的重復性，測試樣品的尺寸應盡可能地小。

7.4 將試樣放入裂解器 ( 6.2.2 ) 中進行裂解。對微型爐裂解器或居里點裂解器，適宜的溫度范圍是400℃～800℃，對于鉑金絲裂解器，適宜的溫度范圍是800℃～1200℃。

7.5 記錄裂解色譜圖，并將測試樣品的裂解色譜圖與在同一條件下獲得的已知單一聚合物或聚合物混合物的裂解色譜圖進行比較。

8 結果分析

8.1 每個聚合物都可以通過其主要裂解峰的保留時間來表征。有些聚合物裂解后產生特征性的碳氫化合物，其定性相對比較容易。此類型聚合物及其裂解產物如下：

a) 聚異戊二烯橡膠：天然橡膠 ( NR ) 或合成異戊橡膠 ( IR ) ，主要裂解產物為異戊二烯和1-甲基-4-異丙烯基環己烯 ( 異戊二烯二聚體 ) ；

b) 丁苯橡膠 ( SBR ) ：主要裂解產物為丁二烯,4-乙烯基1-環己烯 ( 丁二烯二聚體 ) 和苯乙烯；

c) 聚丁二烯橡膠 ( BR ) ：主要裂解產物為丁二烯、4-乙烯基-1-環己烯 ( 丁二烯二聚體 ) ；

d) 丁基橡膠 ( IIR ) ：主要裂解產物為異丁烯。

8.2 有些聚合物裂解并不產生特征性的碳氫化合物，這時需要仔細查看該聚合物的裂解色譜圖，同時做一些輔助檢測，如鹵素和氮素的測試，這有助于進一步的鑒定。

8.3 未知聚合物的特征碳氫化合物的鑒定可以通過與已知聚合物混合物裂解色譜圖保留時間的比較，或者與直接用純的碳氫化合物所得的色譜圖來比較。結果可以用列表表述，以便參考。

8.4 分析者應知道，哪些添加劑可能未被抽出，這些添加劑中哪些會對色譜圖產生干擾，哪些不會。

9 試驗報告

試驗報告應包含以下內容：

a) 待測樣品的詳細說明；

b) 使用的裂解器的類型；

c) 裂解溫度；

d) 使用的氣相色譜條件；

e) 使用的數據處理系統；

f) 樣品中所檢測到的橡膠或并用橡膠的名稱。