聚酯切片中二甘醇的氣相色譜分析

1　引　　言

聚酯(PET)是生產合成纖維和薄膜的基本原料，在聚酯生產中，二甘醇(DEG)以醚鍵的方式進入聚酯鏈中。由于醚鍵的存在，影響了聚合體的結構和分子構型，從而引起熔點、玻璃化溫度下降、耐熱和耐光性變差，黃色增加。本文選擇了用水合肼降解聚酯，用Chromosorb 101做色譜柱、1，6-己二醇做內標，快速方便地測定了PET中的DEG。

2　實驗部分

2.1　儀器和試劑　氣相色譜儀：美國Varian公司的VISTA 6000;數據處理：大連化學物理研究所的通用漢化色譜工作站。 Chromosorb 101,粒度為0.177-0.149 mm，美國J.M.公司;85%水合肼，分析純(上海化學試劑廠);二甘醇和乙二醇，分析純(燕山石化總公司);1，6-已二醇，分析純(北京科華特種試劑聯合開發中心)，將1，6-己二醇用水溶解配制成濃度為6 g/L內標溶液。

2.2　樣品制備　用分析天平稱取2 g聚酯切片，精確至0.1 mg，置于100 mL三角瓶中，用移液管加入5 mL的85%水合肼，于115℃下在電磁攪拌器上加熱回流1 h，取下三角瓶，待其冷卻后加入5 mL的內標溶液，再用2 mL的蒸餾水洗滌冷凝管，用漫速濾紙過濾，濾液用于氣相色譜分析。

2.3　色譜條件　色譜柱：Chromosorb 101,粒度為0.177～0.149 mm，1 m×3 mm，不銹鋼;檢測器：FID;氣體流速：He=30 mL/min;H2=32 mL/min;Air=310 mL/min;進樣器溫度：250℃;檢測器溫度：250℃;柱溫：210℃;進樣量：1 μL。

2.4　內標校正因子測定　用DEG配制一個濃度為6 g/L的標準溶液，與等量的內標溶液混合，進樣分析后得到DEG的相對重量校正因子為2.43。

3　結果與討論

3.1　降解條件的選擇　文獻介紹聚酯的降解方法很多，皂化法、醇解或水解法，都需要在高溫、高壓下進行，氨解法則需要用對苯二甲酸中和，操作比較麻煩。利用聚酯對肼的極不穩定性，可以使聚酯切片在4×4×2 mm以下時很快降解。

聚酯與水合肼在100℃以前，降解緩慢，110℃以后，則降解很快，溫度超過120℃，回流則不易控制。對聚酯進行降解，測得二甘醇的濃度顯示，樣品在60 min以后已經基本降解完全。

3.2　色譜條件的選擇　先后試用了PEG-20M柱、SE30柱以及Chromosorb 101柱，其中前兩種柱子乙二醇拖尾比較嚴重，影響到二甘醇的定量，而Chromosorb 101柱則使乙二醇譜線基本降低到基線后，DEG開始出峰，而且樣品中的其它物質在此之間已經出完，對DEG測定沒有影響。內標物先后試用了1，6-己二醇、苯甲醇等，結果表明，1，6-己二醇較為適合。

3.3　精密度和最小檢出濃度　取任一聚酯樣品進行7次平行分析，結果為：0.86%、0.89%、0.91%、0.89%、0.91%、0.89%和 0.92%，平均值為0.89%，RSD=2.24%。在信噪比為2∶1時測得DEG的最小檢出濃度為0.064 g/L。

3.4　DEG含量與熔點的關系　取不同產地和批號的8個聚酯樣品，降解后進行色譜分析，得到DEG的含量分別為：0.70%、0.88%、1.10%、 1.20%、1.30%、1.46%、1.56%、1.72%;用差熱分析儀(DTA)測得對應的熔點分別為：269、268、267、267、264、 264、263℃。從以上數據可以看出，DEG含量每增加1個重量百分點，聚酯熔點降低6℃，和文獻中介紹的基本相符。

3.5　回收率實驗　取上述8個樣品中的任意5個，進行加標回收實驗，收率范圍在98.6%～105.1%之間，平均值為101.8%±3.1%。

3.6　討論　聚酯與水合肼反應后生成對苯二甲酸二肼，它的存在，影響DEG的保留時間和峰面積的穩定。怎樣有效的除掉對苯二甲酸二肼，使之不在色譜圖中出現，有待進一步研究。