復(fù)合型塑解劑中DBD含量的測(cè)定

高劍琴，劉慧娜，阮振剛，張 成，董 棟

（1.北京彤程創(chuàng)展科技有限公司，北京 100176；2.彤程新材料集團(tuán)股份有限公司，上海 200120）

塑解劑可加速生膠的塑煉過(guò)程，縮短塑煉時(shí)間，是橡膠工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種加工助劑。塑解劑可分為物理塑解劑和化學(xué)塑解劑。物理塑解劑包括脂肪酸和脂肪酸衍生物、不飽和脂肪酸鋅鹽、酯類和蠟類；化學(xué)塑解劑包括硫酚類、芳基二硫化物類和有機(jī)磺酸鹽類。

2，2′-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物（DBD）使用安全、高效，對(duì)橡膠制品無(wú)不良影響，對(duì)環(huán)境也沒(méi)有危害，是目前使用最多的環(huán)保型塑解劑。其分子式為C26H20N2O2S2，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

純DBD是一種很細(xì)的粉末，一般情況下使用量很小，其很難在膠料中較好地分散，易殘留在密煉機(jī)內(nèi)壁或作為粉塵飛揚(yáng)出去，造成塑解不均、局部發(fā)粘現(xiàn)象。市場(chǎng)上的復(fù)合型塑解劑組成一般包括DBD、物理塑解劑、活性劑、有機(jī)或無(wú)機(jī)分散劑，因其化學(xué)成分中有物理塑解劑、有機(jī)或無(wú)機(jī)分散劑作載體，故分散均勻性較好[1]。

本工作研究高效液相色譜法測(cè)定復(fù)合型塑解劑中DBD的含量。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑

DBD（分析純），純度不小于99.0%，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品；復(fù)合型塑解劑（DBD理論質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4），華奇（中國(guó)）化工有限公司產(chǎn)品；甲醇、水、四氫呋喃和乙腈（色譜純），丙酮（分析純），市售品。

1.2 測(cè)試儀器

Alliance 2695型液相色譜儀[配Waters 2996二極管陣列檢測(cè)器，Waters Sunfire C18色譜柱（150 mm×4.6 mm）]，等梯度洗脫，萃取液流速為1 mL·min-1，柱溫為35 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm，美國(guó)Waters公司產(chǎn)品；KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 測(cè)試方法

將復(fù)合型塑解劑研磨粉碎后，準(zhǔn)確稱量約30 mg的粉末樣品，放入50 mL容量瓶中，加入40 mL溶劑超聲萃取；靜置后，定容，混勻，用濾膜過(guò)濾，取5 μL溶液注射于液相色譜儀，通過(guò)與DBD標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)比，樣品中DBD含量（n）計(jì)算公式如下[2]：

n＝100A1C0/A0C1

式中A1——復(fù)合型塑解劑色譜圖中DBD峰面積；

C0——DBD標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度，mg·mL-1；

A0——DBD標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖中DBD峰面積；

C1——復(fù)合型塑解劑的質(zhì)量濃度，mg·mL-1。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定結(jié)果

分別選擇丙酮、甲醇、乙腈、四氫呋喃為萃取溶劑，選擇10和30 min超聲時(shí)間，超聲后分別取靜置0.5，5和24 h的溶液進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1，高效液相色譜見(jiàn)圖1。

表1 不同萃取溶劑及超聲時(shí)間下復(fù)合型塑解劑中DBD含量的測(cè)定結(jié)果

圖1 不同溶劑萃取后DBD含量測(cè)定高效液相色譜

2.2 測(cè)定條件的確定

2.2.1 萃取溶劑

由表1可見(jiàn)，在相同測(cè)試條件下，不同的萃取溶劑對(duì)DBD的萃取效率不同。丙酮/10 min超聲時(shí)間即可完全萃取DBD，而甲醇或乙腈/10 min超聲時(shí)間的萃取效率較低。通常四氫呋喃的萃取能力強(qiáng)于丙酮，但本試驗(yàn)結(jié)果并非如此，且試驗(yàn)顯示四氫呋喃的超聲萃取液在靜置0.5 h后由湖藍(lán)色變成了金黃色，說(shuō)明四氫呋喃萃取液不穩(wěn)定，溶液中各成分會(huì)發(fā)生反應(yīng)，可能會(huì)影響到DBD的測(cè)定，因此四氫呋喃不適宜作萃取溶劑，作為洗脫溶劑的用量亦不宜過(guò)大。

此外萃取溶劑不同，對(duì)復(fù)合型塑解劑中其他組分的溶解能力也不同，若選擇丙酮和四氫呋喃等強(qiáng)溶解力的萃取溶劑，雖可加快DBD的萃取速率，但復(fù)合型塑解劑中的分散劑如酯和皂類化合物、有機(jī)絡(luò)合物、蠟等會(huì)部分或全部溶解在溶劑中，在后續(xù)液相色譜分析過(guò)程中會(huì)在色譜柱中殘留，從而降低柱效，因此并非溶解力越強(qiáng)的萃取劑越好。

2.2.2 超聲時(shí)間

由表1可見(jiàn)，在取樣量30 mg、萃取溶劑40 mL條件下，選擇的萃取溶劑不同，將復(fù)合型塑解劑中DBD完全提出所需的超聲時(shí)間也不同，但無(wú)論何種溶劑，30 min的超聲時(shí)間均足夠。

2.2.3 靜置時(shí)間

由表1可見(jiàn)，隨著靜置時(shí)間的延長(zhǎng)，萃取液中DBD的含量測(cè)試值總體有變大趨勢(shì)，超聲時(shí)間10 min時(shí)甲醇和乙腈萃取液尤為明顯。這是因?yàn)閺?fù)合型塑解劑中的DBD會(huì)隨時(shí)間延長(zhǎng)而不斷在溶劑中溶解。但四氫呋喃萃取液測(cè)試結(jié)果不穩(wěn)定，在超聲時(shí)間滿足將DBD完全萃取出來(lái)的情況下，靜置時(shí)間延長(zhǎng)起到使無(wú)機(jī)物沉淀的作用。

2.2.4 流動(dòng)相

如選擇丙酮等強(qiáng)溶解力的萃取溶劑，則復(fù)合型塑解劑中的其他物質(zhì)會(huì)與DBD一同被溶解出來(lái)，吸附在液相色譜柱上，四氫呋喃對(duì)該類物質(zhì)的溶解能力較強(qiáng)，可將這些物質(zhì)從色譜柱中洗脫出來(lái)；但四氫呋喃的萃取液不穩(wěn)定，故其作為洗脫溶劑的用量亦不宜過(guò)大；另外，四氫呋喃在流動(dòng)相中比例過(guò)高也會(huì)將色譜柱中的填料擔(dān)體或涂敷層溶解出來(lái)，導(dǎo)致色譜柱柱效降低。綜合考慮以上3個(gè)因素，選擇四氫呋喃/水/甲醇為流動(dòng)相（體積比為5/30/65）較適合。

3 結(jié)論

使用高效液相色譜法測(cè)定復(fù)合型塑解劑中DBD的含量，得到最優(yōu)測(cè)試條件如下：取樣量 30 mg，萃取溶劑 40 mL丙酮，超聲萃取時(shí)間 10 min，靜置時(shí)間 0.5 h，流動(dòng)相（等梯度洗脫） 四氫呋喃/水/甲醇（體積比為5/30/65）。