毛细管气相色谱法测定丙烯酸
树脂中残余单体
□ 王 妍，李亚波，石基强，隋红英，张鑫塘（大连振邦氟涂料股份有限公司，辽宁大连 116036）
Wang Yan, Li Yabo, Shi Jiqiang, Sui Hongying, Zhang Xintang
(Dalian Zebon Fluorocarbon Coatings Co., Ltd., Dalian 116036, Liaoning Province)
Determination of residual monomer in the acrylic resin
by capillary gas chromatography
摘要:丙烯酸树脂用乙酸丁酯溶解，采用毛细管气相色谱法分离树脂中的残余单体及溶剂，然后用内标法及氢火焰离子化检测器（F I D）测定各残余单体的含量。该方法分离效果好，灵敏度高，操作简单，准确可靠。
关键词:毛细管;气相色谱;残余单体;内标法
中图分类号:TQ630.7+2 文献标识码:B 文章编号:1006-2556(2009)07-0040-05
Abstract: The acrylic rein is dissolved in butyl acetate and residual monomer and solvent in resin are separated by capillary gas chromatography. Internal standard method and FID are used to determine the content of the residual monomer in resin. The methods are of good separating effect, simple operation and accurate.
Keywords: capillary, chromatography, residual monomer, internal standard method
0 前 言
丙烯酸树脂是一个比较成熟的产品，广泛应用于涂料行业，但树脂中残余单体的测定方法报道较少。从网上查阅结果看，文献[1]是比较有代表性的。该方法使用填充柱分离、外标法定量。众所周知，这种方法要求分离度高，进样技术好，色谱仪器条件稳定，否则很难得到稳定的分析结果。文中仅给出了各单体标样在稀释剂乙酸丁酯中的色谱图，而丙烯酸树脂的聚合反应一般是在混合溶剂［5%～10％的丙二醇甲醚乙酸酯（P M A）及40％的二甲
苯］中进行的。因此，为了测定各残余单体的含量，还必须考虑各个单体与混合溶剂的分离问题。从标样色谱图可见，基线不稳，丙烯酸丁酯（B A）、苯乙烯（S t）在稀释剂拖尾处出峰，丙烯酸－β－羟丙酯（H P A）、丙烯酸（A A）又在较高基线处出峰，对外标法的准确性都会产生影响。鉴于以上情况，我们采用毛细管进行分离、内标法定量，获得了比较满意的结果。
图4 单体＋内标物色谱图
时间/min
6.300
6.813
8.167
8.892
10.687
10.953
11.220
7 8 9 10 11 12
76
5
43210
电压/m V
图5 单体＋内标物＋PMA ＋二甲苯色谱图
电压/m V
1
时间/min
7 8 9 10 11 12
6.535
7.150
8.522
9.233
10.382
10.957
11.18311.902
11.412
11.72812.073
图3 树脂样品色谱图
时间/min
6 7 8 9 10 11 12
2
1
电压/m V
5.717
5.895
7.752
8.545
8.1508.2628.638
图7 标样色谱图
时间/min
6 7 8 9 10 11 12 13
2
1
电压/m V
6.905
7.540
8.790
9.327
10.977
11.288
11.540
图6 树脂样品色谱图
时间/min
7 8 9 10 11
4
32
1
6.205
6.430
8.678
9.593
9.992
10.155
10.745
10.297
10.595
10.888
电压/m V
按式（1）计算相对质量校正因子: R 1 =
m ci ×A is
m ci ×A is
(1)
式中:R i ——单体i的相对校正因子;
m ci ——标样中单体i的质量，g;m is ——标样中内标物的质量，
g;A is ——内标物的峰面积;
A ci ——单体i的峰面积。1.4.2 树脂样品的分析
在10 m L配样瓶中，准确称入0.5～0.8 g树脂样品，用注射器加入3 mL内标稀释剂，并准确称量，摇匀，密封，备用。
待色谱条件稳定后，注入1 μL样品进行色谱分析，谱图如图8。
时间/min
7 8 9 10 11 12 13 14 15
图8 树脂样品色谱图
2
1
电压/m Ｖ
表2 相对校正因子测定数据及标准偏差（为5次测定的平均值）
单体名称R i 标准偏差 S
变异系数S/R i
AA 3.4180.120.035MMA 1.8090.030.017BA 1.5240.030.020St 0.923 20.040.043HEA
3.113
0.08
0.026
表3 样品中残余单体测定结果及标准偏差（为6次测定平均值）
单体名称X/％标准偏差变异系数S/X
AA 0.080.010.125MMA 0.340.010.029BA 0.400.060.150St 0.310.020.065HEA
0.23
0.04
0.174
出峰顺序:1－A A ;2－M M A ;3－甲苯;4－B A ;
5－St;6－HEA。
按式（2）计算测定结果:
W 1 =
m is ×A is ×R i
m s ×A is
(2)
W i ——树脂样品中被测残余单体i的质量分数，
％;R i ——被测残余单体i的相对校正因子;
M is ——内标物的质量，g;M s ——树脂样的质量，
g;A is ——内标物的峰面积;
A i ——被测残余单体的峰面积。
2 结论与讨论
（1） 用毛细管气相色谱、内标法测定丙烯酸树
脂中的残余单体，分离度高，结果稳定，精密度较好，操作简便，一次可同时测出树脂中5个残余单体，可用于聚合反应终点的控制、计算转化率、优化工艺配方，提高树脂质量。
（2） 稀释剂乙酸丁酯中的杂质不干扰各个单体的测定，用一般工业级产品即可，不必用色谱纯试剂。（3） A A与H E A稍有拖尾，但对测定结果的稳
定性影响不大。
（4） B A在间二甲苯后出峰，S t在邻二甲苯前出峰，H E A在邻二甲苯后出峰，分离的不是太理想，对测定结果的稳定性可能会有一定影响。
参考文献
[1] 周亚莉.中国涂料,2006(3):33－34收稿日期 2009-02-24