復合型塑解劑中DBD含量的測定

高劍琴，劉慧娜，阮振剛，張 成，董 棟

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

塑解劑可加速生膠的塑煉過程，縮短塑煉時間，是橡膠工業中廣泛應用的一種加工助劑。塑解劑可分為物理塑解劑和化學塑解劑。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；化學塑解劑包括硫酚類、芳基二硫化物類和有機磺酸鹽類。

2，2′-二苯甲酰胺基二苯基二硫化物（DBD）使用安全、高效，對橡膠制品無不良影響，對環境也沒有危害，是目前使用最多的環保型塑解劑。其分子式為C26H20N2O2S2，化學結構式如下：

純DBD是一種很細的粉末，一般情況下使用量很小，其很難在膠料中較好地分散，易殘留在密煉機內壁或作為粉塵飛揚出去，造成塑解不均、局部發粘現象。市場上的復合型塑解劑組成一般包括DBD、物理塑解劑、活性劑、有機或無機分散劑，因其化學成分中有物理塑解劑、有機或無機分散劑作載體，故分散均勻性較好[1]。

本工作研究高效液相色譜法測定復合型塑解劑中DBD的含量。

1 實驗

1.1 試劑

DBD（分析純），純度不小于99.0%，國藥集團化學試劑有限公司產品；復合型塑解劑（DBD理論質量分數為0.4），華奇（中國）化工有限公司產品；甲醇、水、四氫呋喃和乙腈（色譜純），丙酮（分析純），市售品。

1.2 測試儀器

Alliance 2695型液相色譜儀[配Waters 2996二極管陣列檢測器，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 ℃，檢測波長為254 nm，美國Waters公司產品；KQ-500DE型數控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司產品。

1.3 測試方法

將復合型塑解劑研磨粉碎后，準確稱量約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，用濾膜過濾，取5 μL溶液注射于液相色譜儀，通過與DBD標準溶液對比，樣品中DBD含量（n）計算公式如下[2]：

n＝100A1C0/A0C1

式中A1——復合型塑解劑色譜圖中DBD峰面積；

C0——DBD標準品質量濃度，mg·mL-1；

A0——DBD標準品色譜圖中DBD峰面積；

C1——復合型塑解劑的質量濃度，mg·mL-1。

2 結果與討論

2.1 測定結果

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超聲時間，超聲后分別取靜置0.5，5和24 h的溶液進行測試。測試結果見表1，高效液相色譜見圖1。

表1 不同萃取溶劑及超聲時間下復合型塑解劑中DBD含量的測定結果

圖1 不同溶劑萃取后DBD含量測定高效液相色譜

2.2 測定條件的確定

2.2.1 萃取溶劑

由表1可見，在相同測試條件下，不同的萃取溶劑對DBD的萃取效率不同。丙酮/10 min超聲時間即可完全萃取DBD，而甲醇或乙腈/10 min超聲時間的萃取效率較低。通常四氫呋喃的萃取能力強于丙酮，但本試驗結果并非如此，且試驗顯示四氫呋喃的超聲萃取液在靜置0.5 h后由湖藍色變成了金黃色，說明四氫呋喃萃取液不穩定，溶液中各成分會發生反應，可能會影響到DBD的測定，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大。

此外萃取溶劑不同，對復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溶解力的萃取溶劑，雖可加快DBD的萃取速率，但復合型塑解劑中的分散劑如酯和皂類化合物、有機絡合物、蠟等會部分或全部溶解在溶劑中，在后續液相色譜分析過程中會在色譜柱中殘留，從而降低柱效，因此并非溶解力越強的萃取劑越好。

2.2.2 超聲時間

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

2.2.3 靜置時間

由表1可見，隨著靜置時間的延長，萃取液中DBD的含量測試值總體有變大趨勢，超聲時間10 min時甲醇和乙腈萃取液尤為明顯。這是因為復合型塑解劑中的DBD會隨時間延長而不斷在溶劑中溶解。但四氫呋喃萃取液測試結果不穩定，在超聲時間滿足將DBD完全萃取出來的情況下，靜置時間延長起到使無機物沉淀的作用。

2.2.4 流動相

如選擇丙酮等強溶解力的萃取溶劑，則復合型塑解劑中的其他物質會與DBD一同被溶解出來，吸附在液相色譜柱上，四氫呋喃對該類物質的溶解能力較強，可將這些物質從色譜柱中洗脫出來；但四氫呋喃的萃取液不穩定，故其作為洗脫溶劑的用量亦不宜過大；另外，四氫呋喃在流動相中比例過高也會將色譜柱中的填料擔體或涂敷層溶解出來，導致色譜柱柱效降低。綜合考慮以上3個因素，選擇四氫呋喃/水/甲醇為流動相（體積比為5/30/65）較適合。

3 結論

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