汽车内饰皮革雾化有害物质 (VOCs)的测定方法

近十年来，汽车正逐渐成为人们生活中必不可少的工具，汽车内空气质量受到高度重视，人们十分关注汽车内挥发性有害物质(VOCs)的浓度。目前对于汽车内部VOCs的检测还没有统一的标准，目前各大汽车厂商都有自己内部的采样方法标准。采样方法的区别造成检测结果的巨大差异，缺乏可比性。
为了控制车内VOCs浓度，好的方法是从源头抓起，VOCs主要来源于汽车内的各种材料，如地毯、座椅、内饰材料等，其中很大比例为皮革材料。检测汽车装饰用皮革材料的VOCs，加强皮革材料的质量控制，对于控制汽车VOCs浓度具有重要意义【l。】。
本文讨论使用吹扫捕集一气相色谱一质谱联用方法检测汽车装饰用皮革材料中六种VOCs(氯乙烯，丁二烯，甲苯，4一乙烯基环己烯，苯乙烯，4一苯基环己烯)。这六种VOCs是根据汽车装饰用皮革材料本身的特点和综合考虑国外法律法规消费者以及生产商的关注焦点而选择的，它们在皮革材料中出现的几率较高同时它们是现有法规、标准重点关注的有害物质M。选取了几种具代表性的色谱柱进行比较研究并对参数进行了优化，终建立一种简单有效的皮革中VOCs测试方法。

2实验方法
2．1仪器与试剂
GC／MS气质联用仪(Agilent6890N／5975B)，CDS 8000样品浓缩仪(America)，捕集肼(Tenax／硅胶／碳分子筛)；甲醇(分析纯)，氯乙烯和丁二烯标准气，甲苯，4一乙烯基环己烯，苯乙烯，4一苯基环己烯，正庚烷(内标)。
2．2实验条件
2．2．1吹扫捕集条件
吹扫气为高纯N：(99．999％)，流量50 mL／min；吹扫温度为80℃，吹扫时间为15 min；捕集肼温度为室温，解析温度为200 oC，解析时间为3 min，烘焙温度为220℃，烘焙时间为3 min；传输线温度为220 oC；
2．2．2气相色谱一质谱条件
色谱条件：石英毛细管色谱柱DB—VRX色谱柱(60 m×o．25mn'l×1．4¨m)；载气为高纯氦(99．9999％)；柱流量：1．2 mL／min；进样模式：分流进样；分流比：20：1；进样口温度：250℃；柱升温程序：初始温度40℃，保持4 min，以25℃／min升至90℃，保持4min，以20℃／min升至220 oC，保持8 min；离子源电压：70 eV；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；扫描方式：全扫描模式；溶剂延迟：4min；扫描范围：35～200 alilll。
2．2．3试验方法
根据CDS 8000的样品管的大小，截取人造革样品大小为10em×3 cm，装入样品管中(容积约为200 mL)，装载在吹扫捕集仪上，经其捕集浓缩后直接接入毛细管气相色谱分析。采用外标法定量。

3结果与讨论
3．1吹扫捕集条件的优化
吹扫捕集是一种具有富集功能的样品预处理技术，吹扫捕集的吹扫温度、吹扫时间、解析温度、解析时间、载气流速等因素直接影响目标物的转移程度，对检测的灵敏度有重要影响圈。因此，采用具有“均匀分散、齐整可比”优点的正交试验设计对影响结果的五个主要因素进行了优化，设计了五因素、四水平的正交试验方案L。。(4s)，以考察各个因素对捕集效果的影响，具体方案如表1所示。对同一浓度的标样按照正交试验方案(表1)进行，得到的各组试验中的目标化合物的峰面积。对数据结果分别进行直观分析和方差分析，对影响目标化合物结果的因素大小进行排序并找出其佳组合，同时找出各个物质的显著性影响因素对各种物质的影响因素大小进行总结，找出出现频率较大的公共因素，同时考虑到氯乙烯和丁二烯挥发性较强，而吹扫温度、吹扫时间对其它物质的影响较小，初步确定A，B，C。(或C，)D2E：为试验条件的较佳组合。但经过实验对比发现采用C1流速(30 mL·rain。1’)的吹扫捕集条件，正庚烷、甲苯、4一乙烯基环己烯、苯乙烯、4一苯基环己烯的峰响应值较C，(50 mL·min一)的小近一倍，而氯乙烯、丁二烯的响应值变化只有10％，因此终确定A，B，C，D2E：为吹扫捕集的佳优化条件。终选择吹扫温度80℃，吹扫时间15 min，载气流速50mL·rain一，解析温度200℃，解析时间3 min的吹扫捕集条件进行试验。
3．2色谱柱选择
选定的六种挥发性物质(氯乙烯，丁二烯，甲苯。4一乙烯基环己烯，苯乙烯，4一苯基环己烯)和内标正庚烷为研究对象，对色谱柱进行了优化。选取极性(DB一17MS)、非极性的(DB一5MS、HP一5MS)以及挥发性化合物专用色谱柱DB—VRX进行比较测试，其中DB一17 MS(30 rn×O．25mm×1．4斗m)、DB一5MS(30 m×0．25 nlln×0．25斗n1)、HP一5MS(30 m ×0．25mm×0．25“111)不能使氯乙烯和丁二烯两种化合物分离；而DB—VRX (60m×0．25 mm×1．4仙m)柱子可以使氯乙烯和丁二烯化合物分开，其它几种化合物完全分开，峰形对称，能实现这几种目标化合物的准确定性定量。因此，试验中选择DB—VRX(60m×0．25 mmX 1．4斗m)的色谱柱进行测试，色谱图及各物质的保留时间见图l。
3．3线性范围和检出限
配制5．00 Ix g／mL、10．00 Ix g／mL、20．00 IX g／mL、50．00 IX g／mL、100．00斗g／mL、200．00斗g／mL的甲苯、4一乙烯基环己烯、苯乙烯、4一苯基环己烯的正庚烷(100斗g／mL)混标溶液及0．5、0．8、1．0、2．0、5．0、8．0 mg／mL的正庚烷(100¨g／mL)混标溶液，各取3恤L注射进样品管中，进行吹扫捕集和GC／MS分析。以定量离子的峰面积为纵坐标，标准溶液的质量浓度为横坐标，绘制标准曲线。各种物质的线性方程、相关系数、检测限、小检测浓度见表2所示。从表2可知6种挥发性物质在一定浓度范围内呈较好的线性关系，相关系数(R2)多数在0．995以上，检测限在5．0。500斗g／mE之间，小检测质量浓度在0．005～0．5 mg／m2之间。
3．4方法重现性
取3“L标准混合溶液(甲苯、4一乙烯基环己烯、苯乙烯、4一苯基环己烯的质量浓度为20．0IX g／mL；氯乙烯和丁二烯的质量浓度为1．0 mg／mL；正庚烷的质量浓度为100．0斗g／mL)7份，分别对其进行重复测定(n=7)，结果见表3，相对标准偏差在1．92％～8．91％之间，低于10．0％，满足检测的需要。
3．5回收率和精密度
为验证方法的准确度，对样品进行中低两个水平的标准添加回收试验，每一水平做6份平行试验，计算平均回收率和相对标准偏差。
量取空白人造革(无目标化合物)为10 cm×3 cm，分别准确加入低浓度水平的的标准混合溶液(甲苯、4一乙烯基环己烯、苯乙烯、4一苯基环己烯为0．01 mg／m2，氯乙烯、苯乙烯为1．0mg／m2)；高浓度水平的标准混合溶液(甲苯、4一乙烯基环己烯、苯乙烯、4一苯基环己烯为0．05 mg／m2，氯乙烯、苯乙烯为5．0 mg／m2)迅速用锡纸封好，放置4h时后，直接放人吹扫捕集仪器的采样管中，进行测定。通过GC／MS进行数据分析，低浓度水平的回收率为81．0％～97．5％，RSD(N=6)在1．91％～6．14％之间；高浓度水平的回收率为87．7％一102．0％，RSD(N=6)在2．07％～8．87％之间(见表3)；方法的回收率相对较高，RSD值较小，可以实现人造革中6种挥发性化合物的准确定量。

4结论
本实验采用吹扫捕集一气相色谱质谱联用方法检测汽车装饰用皮革材料中VOCs，该方法简便，灵敏度高，重复性好，准确性高，适用于汽车装饰用皮革材料的质量控制，为控制汽车内VOCs提供了检测基础。

更多关于  汽车内饰材料雾化测试仪：http://www.whxcsy.com/product/225.html