GBT 42922-2023 塑料有機溶劑可萃取物的測定化學(xué)方法

塑料有機溶劑可萃取物的測定化學(xué)方法2023-08-06發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布1GB/T42922—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件修改采用ISO6427:2013《塑料有機溶劑可萃取物的測定(常規(guī)方法)》。本文件與ISO6427:2013相比，在結(jié)構(gòu)上有較多調(diào)整。兩個文件之間的結(jié)構(gòu)編號變化對照一覽表本文件與ISO6427:2013相比技術(shù)差異及其原因如下：——用規(guī)范性引用的GB/T——用規(guī)范性引用的GB/T——用規(guī)范性引用的GB/T6005代替ISO565(見6.2),以適應(yīng)我國的技術(shù)條件；21297代替ISO383(見6.3),以適應(yīng)我國的技術(shù)條件；22362代替ISO1773(見6.3),以適應(yīng)我國的技術(shù)條件；——將“5.1試劑”中將“公認分析等級”更改為“分析純及以上等級”(見5.1),以適應(yīng)我國技術(shù)條——將“能夠保持105℃的溫度”更改為“控溫精度士2℃”(見6.11),以適應(yīng)我國技術(shù)條件，增加可操作性和準確性；——將8.2、8.4中“精確至1mg”和8.5中“精確至0.2mg”統(tǒng)一改為“精確至0.1mg”——增加了玻璃過濾坩堝作為聚丙烯萃取設(shè)備(見8.6中表1),增加了“總回流次數(shù)對實驗結(jié)果有應(yīng)影響實驗結(jié)果?！?見8.6中表1注a),以增加試驗可操作性和準確性；——將“精確至0.05%”更改為“保留至小數(shù)點后兩位”(見9.2),以適應(yīng)我國技術(shù)條件，增加可操作性和準確性；——增加了“注：如有其他相關(guān)標準，兩次測試結(jié)果的允差以相關(guān)國標為準。如GB/T2412—2008中7.2和GB/T21993—2008中6.1規(guī)定平行測定的兩個結(jié)果的差值不大于0.2%;GB/T12006.4—1989規(guī)定平行測定的兩個結(jié)果的差值不大于0.3%?！?見第9章注),以提高判定可操作性和準確性。本文件做了下列編輯性改動：—為與現(xiàn)有標準協(xié)調(diào)，將標準名稱改為《塑料有機溶劑可萃取物的測定化學(xué)方法》;——增加了附錄A(資料性)“本文件與ISO6427:2013結(jié)構(gòu)編號對照情況”;——用資料性引用的GB/T2546.1—2006替換了ISO1873-1(見B.1)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國塑料標準化技術(shù)委員會(SAC/TC15)歸口。本文件起草單位：中藍晨光化工有限公司、浙江新和成尼龍材料有限公司、國高材高分子材料產(chǎn)業(yè)東道恩高分子材料股份有限公司、重慶普利特新材料有限公司、中華人民共和國青島大港海關(guān)、廣東順德順炎新材料股份有限公司、聊城大學(xué)、山東中澤環(huán)境檢測有限公司、山東匯海檢測科技有限公司。1GB/T42922—2023塑料有機溶劑可萃取物的測定化學(xué)方法本文件描述了通過加熱有機溶劑至沸點附近提取塑料中可萃取成分，從而測定有機溶劑可萃取物含量的方法。附錄B描述了一種“通過加熱萃取、冷卻過濾后蒸發(fā)濾液，從而測定室溫下聚丙烯在對二注1:可萃取物質(zhì)的種類和百分比影響塑料的性能。注2:采用表1中推薦的溶劑提取出的特定成分的量并不是通常分析化學(xué)意義上的量。注3:若本文件用于測試表1、表2所列以外的塑料，操作條件由相關(guān)方商定。本文件不適用于與食品或飲用水接觸的塑料，也不適用于遷移試驗。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6005試驗篩金屬絲編織網(wǎng)、穿孔板和電成型薄板篩孔的基本尺寸(GB/T6005—2008,ISO565:1900,MOD)GB/T21297實驗室玻璃儀器互換錐形磨砂接頭(GB/T21297—2007,ISO383:1976,IDT)GB/T22362實驗室玻璃儀器燒瓶ISO308塑料酚醛模塑材料丙酮可溶性物質(zhì)(在未模塑狀態(tài)時表現(xiàn)樹脂含量)的測定[Plas-tics—Phenolicmouldingmaterials—Determinationofacetone-solublematter(apparentresincontentofmaterialintheunmouldedstate)]ISO1875塑料增塑的乙酸纖維素乙醚萃取物測定(Plastics—Plasticizedcelluloseacetate一Determinationofmatterextractablebydiethylether)3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4原理本文件的測試原理是利用加熱有機溶劑至其溫度達到沸點附近及以上，從而將塑料中可萃取成分提取至有機溶劑中，隨后通過完全蒸發(fā)提取液所得的非揮發(fā)物質(zhì)即為非揮發(fā)性有機溶劑可萃取物；萃取前后塑料質(zhì)量的變化量即為有機溶劑可萃取物(包括揮發(fā)性物質(zhì))含量。2GB/T42922—20235試劑和材料5.1萃取液：根據(jù)被測試塑料材料的要求選擇具有分析純及以上等級的試劑(見表1)。5.3預(yù)萃取的玻璃棉。6儀器用于將試樣粉碎到所需的粒度。推薦使用試樣在旋轉(zhuǎn)葉片和固定葉片之間切割的研磨機。6.2試驗篩滿足GB/T6005規(guī)定的要求。6.3燒瓶應(yīng)具有適當?shù)娜萘?，?50mL,滿足GB/T22362要求，磨砂玻璃瓶頸滿足GB/T21297要求。可被提取液的上升蒸汽加熱的坩堝或套筒裝置，包括：a)索氏提取器：如圖1中序號1所示；b)其他提取器：例如由特威斯爾曼(Twisselmann)設(shè)計的提取器(見圖2),如果其結(jié)果與索氏提6.5容器用于提取測試試樣。從以下選項中選擇一個：a)纖維素紙?zhí)淄玻簯?yīng)具有合適的尺寸，如直徑33mm,長度94mm;b)金屬絲籃：應(yīng)與纖維素紙?zhí)淄渤叽缦嗤?；c)玻璃過濾坩堝：孔徑應(yīng)滿足40μm至100μm的范圍。注：選擇合適的容器非常量要。含水量影響纖維素紙?zhí)缀喌姆Q量結(jié)果。金屬絲籃不能用于粉末試樣或可能會引起金屬與塑料中的任何成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的塑料。塑料成分滲透到玻璃過濾坩堝的空隙中并溶脹會引起過濾帶有與提取裝置(6.4)吻合的磨砂玻璃口的冷凝器，如蛇形冷凝器。精度為0.1mg.內(nèi)置氯化鈣或硅膠。3GB/T42922—2023可以使用下列裝置之一：a)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀器；b)蒸餾裝置：配有長度至少為400mm的維格羅分餾柱或等效蒸餾柱。6.11真空烘箱或鼓風烘箱防爆，控溫精度為士2℃。6.12蒸發(fā)皿單位為毫米標引序號說明：1——索氏提取器；2——纖維素紙?zhí)淄玻?——溶劑；4——加熱器。圖1能夠連接纖維素紙?zhí)淄?6.5中a)]或其他試樣容器的提取裝置4單位為毫米標引序號說明：1——45/50磨砂玻璃口；2——真空夾套； 29/32磨砂玻璃口，圖2具有真空夾套的特威斯爾曼(Twisselmann)型提取器7試樣的制備塑料或塑料制品應(yīng)無粉塵和異物。塑料試樣應(yīng)制備成小塊，如在不超過必要溫度(見表1)的情況下用粉碎機(6.1)磨碎。在必要情況下，可能需要加入固體二氧化碳以防止研磨過程中產(chǎn)生熱量。也可用刀片、剪刀或用于硬材料的銼刀來將試樣破碎。經(jīng)篩分出規(guī)定尺寸后的試樣(見表1)應(yīng)保存在封閉的瓶子中待測。厚度小于0.5mm的薄片可切成小碎片后放入提取器中。8步驟8.1操作步驟的具體細節(jié)取決于要測試的材料(見表1、表2),推薦萃取液取決于塑料的類型和測定目的(見表1)。8.2將纖維素紙?zhí)淄?6.5中a)]、金屬絲籃[6.5中b]]或玻璃過濾坩堝[6.5中c]]放入真空烘箱(6.11)中干燥1h,干燥溫度與被測試的塑料樣品的干燥溫度一致。隨后放入干燥器(6.9)中冷卻至室溫，并放在封閉的稱量瓶中稱量。注：在特殊情況下，可能需要用萃取液預(yù)萃取套筒。按表1列出的試驗試樣應(yīng)放在纖維素紙?zhí)淄?、金屬絲籃或玻璃過濾坩堝中一起進行稱量，精確至0.1mg,并用玻璃棉覆蓋，將其裝入提取裝置(6.4)。如果可萃取物質(zhì)的含量低于0.5%(按質(zhì)量計),則增加試驗試樣量以使殘余物不少于25mg。將適量的萃取液(5.1)倒入燒瓶(6.3)中。必要時加入一個或兩個沸石。將提取裝置(6.4)回流冷凝器(6.6)安裝在燒瓶上并調(diào)節(jié)加熱裝置(6.7),提取的回流次數(shù)和萃取時間見表1。8.3萃取測試。按照不同類型塑料萃取的條件(見表2)進行萃取，至少進行兩次測試。8.4對于可萃取物質(zhì)(包括揮發(fā)性物質(zhì)),提取完成后，從提取器中取出纖維素紙?zhí)淄病⒔饘俳z籃或玻璃過濾坩堝，將其液體排空并風干，然后用表2給出的條件(取決于萃取液的種類)烘干，結(jié)束后將其放在5將纖維素紙?zhí)淄布捌鋬?nèi)置試樣放在稱量瓶中進行稱量。8.5對于非揮發(fā)性的萃取物質(zhì)，可使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀器(6.10中a)]或蒸餾裝置[6.10中b]]將燒瓶中的提取液蒸餾至20mL,或者可以將提取液直接置于預(yù)先干燥并稱量的蒸發(fā)皿中(6.12)。當萃取液蒸餾至規(guī)定量時，將燒瓶剩余的內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到干燥并稱量的蒸發(fā)皿中，如果燒瓶中有沸石，則過濾除去這些顆粒。用5mL萃取液將燒瓶潤洗三次，并將洗液收集于蒸發(fā)皿中。按照表2給出的條件干燥提取物，如果測試材料沒有規(guī)定條件，則將蒸發(fā)皿置于水浴中并使提取液完全蒸發(fā)；在40℃且小于等于3kPa的真空烘箱(6.11)中將盛有提取物的蒸發(fā)皿烘至恒量，然后放入8.6表1列出了適用于幾種類型塑料的萃取液和萃取條件。塑料類型提取物的主要成分萃取液準備測試試樣的具體要求測試試樣的質(zhì)量/g萃取設(shè)備萃取液量抽提時間*每小時回流次數(shù)/次均聚聚酰胺b;e單體、低聚物、添加劑(如有)甲醇40℃以下研磨，篩出0.5mm～0.7mm的試樣5±0.5帶玻璃過濾坩堝或多孔陶瓷套簡的索氏提取器共聚聚酰胺單體、低聚物二氯甲烷，特殊情況下為甲醇0.5mm的顆粒帶有玻璃過濾坩堝的索氏提取器6增塑纖維素酯增塑劑乙醚1mm或流延厚度為0.1mm的薄膜(按照附錄C執(zhí)行)。在60℃下預(yù)干燥30min2帶有預(yù)萃取和預(yù)干燥后的纖維素紙?zhí)淄驳乃魇咸崛∑?003特殊情況下需要更長時間48以上酚醛樹脂模塑化合物酚醛樹脂、六亞甲基四胺丙酮1.5mm,在真空度(2.5kPa)條件下預(yù)干燥24h,在干燥器中冷卻至室溫3帶有預(yù)萃取和預(yù)干燥的纖維素紙?zhí)淄驳乃魇咸崛∑髂悍尤渲垂袒臉渲砑觿┍脑嚇樱谡婵?2.5kPa)中預(yù)于燥24h,并在干燥器中冷卻至室溫3帶有預(yù)萃取和預(yù)干燥的纖維素紙?zhí)淄驳乃魇咸崛∑?4表1推薦試驗條件(續(xù))塑料類型提取物的主要成分萃取液準備測試試樣的具體要求測試試樣的質(zhì)量/g萃取設(shè)備萃取液量抽提時間*每小時回流次數(shù)/次聚丙烯無規(guī)立構(gòu)和低分子全同立構(gòu)組分正庚烷0.5mm的試樣，在真空(2.5kPa)140℃情況下預(yù)干燥2h5帶有預(yù)萃取和預(yù)干燥的纖維素紙?zhí)淄不驇РＡн^濾坩堝的索氏提取器聚氯乙烯乳化劑甲醇—帶有纖維素紙?zhí)淄驳乃魇咸崛∑髟鏊芫勐纫蚁﹩误w增塑劑聚合物增塑劑乙醚二甲氧基甲烷0.5mm的試樣3帶有纖維素紙?zhí)淄不虿Ａн^濾坩堝的索氏提取器8聚乙烯”低分子聚乙烯正庚烷0.5mm的試樣，并在真空(2.5kPa)110℃情況下預(yù)干燥2h5帶有預(yù)萃取和預(yù)干燥的纖維素紙?zhí)淄驳乃魇咸崛∑鹘宦?lián)聚乙烯聚乙烯未交聯(lián)組分含有1%2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的二甲苯0.5mm的試樣1帶有玻璃過濾坩堝的索氏提取器8總回流次數(shù)滿足要求，不應(yīng)影響實驗結(jié)果。對于甲醇可萃取物質(zhì)含量高時，如果不使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，干燥時間可能會增加。如果使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，則偶爾會發(fā)生萃取物的起泡并且可能導(dǎo)致萃取物的揮發(fā)。如果發(fā)生起泡，重復(fù)測定。CH?-O-CH?-O-CH?適用于密度大于或等于932kg/m3的聚乙烯。由于低密度聚乙烯溶解度的增加，該方法對低密度聚乙烯沒有有效的結(jié)果。0o表2推薦的后處理條件塑料類型后處理的實驗條件備注相關(guān)標準萃取液殘留物蒸發(fā)方式壓力溫度/℃時間/h壓力溫度/℃時間/h均聚聚酰胺蒸餾或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，隨后在皿中蒸發(fā)40±2烘至恒重，在干燥器中冷卻至室溫*,b允許含水量參與計算一共聚聚酰胺蒸餾或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)40±24允許含水量參與計算—增塑纖維素酯旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，隨后在皿中蒸發(fā)烘至恒重常壓—酚醛樹脂模塑化合物無進一步處理的液體<2.5kPa的干燥器室溫下一模壓酚醛樹脂將蒸發(fā)皿置于鼓風烘箱中蒸發(fā)常壓烘至恒重無進一步處理步驟的固體提取可能沒有完成。然而，在固定條件下，可得到可比較的結(jié)果聚丙烯旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，隨后在皿中蒸發(fā)1～2,烘至恒重氮氣真空：萃取后，用丙酮小心地將剩余物清洗干凈一聚氯乙烯在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)常壓一——一一增塑聚氯乙烯蒸餾常壓21—一聚乙烯蒸餾或蒸發(fā)22一—交聯(lián)聚乙烯蒸餾或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)—一一常壓烘至恒重一一對于高甲醇可提取物質(zhì)的含量高時，如果不使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，干燥時間可能會增加，如果使用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器，則偶爾會發(fā)生萃取物的起泡并且可能導(dǎo)致萃取物的揮發(fā)。如果發(fā)生起泡，重復(fù)測定。按上述推薦的溫度和時間有可能無法烘至恒重，在不影響試驗結(jié)果的前提下，宜適當提高烘干溫度和/或延長干燥時間，9GB/T42922—20239結(jié)果計算和表示9.1按照下列公式(1)計算可萃取物質(zhì)的含量。對于8.4中描述的步驟，可萃取物質(zhì)的含量(包括揮發(fā)性物質(zhì))u,以質(zhì)量百分比表示，由公式(1)給出： (1)對于8.5中描述的步驟，非揮發(fā)性可萃取物質(zhì)含量w?,以質(zhì)量百分比表示，由公式(2)給出： (2)式中：m?——測試試樣的質(zhì)量，單位為克(g);m?——萃取后留在萃取容器中的殘渣，單位為克(g);m?——蒸發(fā)皿中的可萃取物質(zhì)，單位為克(g)。9.2試驗結(jié)果取兩次平行測試結(jié)果的算術(shù)平均值，保留至小數(shù)點后兩位。如果兩次平行測試結(jié)果差值的絕對值相差超過平均值的5%,則重復(fù)測試，除非指定了其他限值。注：如有其他相關(guān)標準，兩次測試結(jié)果的允差參考其他相關(guān)標準。如GB/T2412—2008中7.2和GB/T21993—2008中6.1規(guī)定平行測定的兩個結(jié)果的差值不大于0.2%;GB/T1200值不大于0.3%。10精密度目前尚未獲得精密度數(shù)據(jù)。11試驗報告試驗報告應(yīng)包含以下信息。a)注明引用本文件。b)受試材料的完整標識(包括類型、來源、廠家和可溯源的信息)。c)明確適當?shù)臈l件(如果表1或表2未明確時):1)試樣制備的方法；2)試樣的厚度或使用篩子的尺寸；3)萃取液；4)抽提時間；5)干燥條件。d)可萃取物質(zhì)的含量和其算術(shù)平均值用質(zhì)量百分數(shù)表示，給出可萃取物質(zhì)的含量具體類別。e)通過協(xié)議或其他方式與指定的測試程序的任何偏差。GB/T42922—2023(資料性)A.1本文件與ISO6427:2013結(jié)構(gòu)編號對照情況本文件結(jié)構(gòu)編號ISO6427:2013結(jié)構(gòu)編號11223—4—53646.4中a)6.4中b)6.5中a)6.5中b)6.5中c)6.10中a)6.10中b)75A.1本文件與ISO6427:2013結(jié)構(gòu)編號對照情況(續(xù))本文件結(jié)構(gòu)編號ISO6427:2013結(jié)構(gòu)編號87989—附錄B附錄B附錄CC.1,C.1.1,C.1.2,C.1.參考文獻參考文獻(規(guī)范性)聚丙烯在對二甲苯(室溫)中溶解度的測定B.1方法概述本附錄規(guī)定了一種測定聚丙烯在室溫對二甲苯中溶解度的方法。本附錄適用于GB/T2546.1—2006中定義的H,B和R型聚丙烯[H=均聚物，B=耐沖擊共聚物，R=無規(guī)共聚物]。本附錄不適用于M型(混合物)聚丙烯的測試，因為它僅適用于基礎(chǔ)樹脂而不適用于混合物。B.2原理加熱1%的聚丙烯對二甲苯溶液至其沸點，直至聚丙烯完全溶解在對二甲苯溶液中，溶液保持澄清。隨后將聚丙烯對二甲苯溶液冷卻至室溫(20℃或23℃),此時，測定溶液中剩余聚丙烯的質(zhì)量百分比即為聚丙烯在室溫對二甲苯中的溶解度。對二甲苯可溶物主要是無定形的。通過紅外技術(shù)測定的螺旋含量<15%(按質(zhì)量計)[通常<10%(按質(zhì)量計)]B.3.1.2攪拌裝置。B.3.1.3回流冷凝裝置。B.3.1.6覆套式電阻加熱器，額定功率500W。B.3.2溶液的冷卻B.3.2.2冰屑。B.3.3溶液的過濾B.3.4干燥B.3.4.2玻璃纖維濾紙。GB/T42922—2023B.3.4.3真空烘箱：能夠在需要的溫度下保持在120℃,真空度低于27kPa,并帶有氮氣入口。B.3.5.2量筒：500mL,最小刻度5mL。B.4步驟B.4.1將500毫升對二甲苯(分析級)倒人裝有攪拌器的三口玻璃燒瓶(B.3.1.1)中，裝上攪拌裝置(B.3.1.2),回流冷凝裝置(B.3.1.3)和氮氣進氣管(B.3.1.4)。稱量約5g聚丙烯試樣，精確至1mg,記為m。,并將其加入含有對二甲苯的燒瓶中。B.4.2在氮氣保護下溫和攪拌并加熱，使其溶解，在沸點下繼續(xù)加熱攪拌約30min,直到所有的聚丙烯溶解。B.4.3取出燒瓶并讓溶液靜置約3min。然后將燒瓶浸入約20℃的水浴(B.3.2.1)中，并用溫度計逐漸將冰屑(B.3.2.2)加入水浴中，劇烈攪拌使溶液冷卻，使溫度在約30min內(nèi)降至20℃(或水浴溫度不應(yīng)低于18℃。B.4.4在室溫下通過折疊的濾紙過濾溶液(包含聚丙烯溶脹形成凝膠形式)。如果過濾進行得不夠快，濾紙可能需要更換。B.4.5使用刻度移液管(B.3.5.3),將20mL濾液轉(zhuǎn)移到盛有玻璃纖維濾紙(B.3.4.2)[或者可選玻璃纖維羊毛墊(見注)]鋁盤(B.3.4.1)中，鋁盤和濾紙(或羊毛墊)預(yù)先干燥至恒重，精確至0.1mg,記為m?。注：玻璃纖維羊毛墊的作用是增加蒸發(fā)面積。B.4.6重復(fù)B.4.5中描述的程序，將另外20mL的濾液轉(zhuǎn)移到質(zhì)量為m?的第二個恒重的蒸發(fā)皿中。B.4.7在氮氣保護下，將兩個配衡好的蒸發(fā)皿放入真空烘箱(B.3.4.3)中，真空烘箱保持在105℃±2℃,壓力約27kPa或更低的真空烘箱(B.3.4.3)中。1h～2h后，根據(jù)烘箱效率(見注),可達到恒定質(zhì)量。要檢查這一點，兩個蒸發(fā)皿中較重的應(yīng)在烘箱中多烘30min,然后置于干燥器中冷卻至室溫并稱量(記為ms和ms)。二甲苯可溶性物質(zhì)的兩個結(jié)果之間應(yīng)該沒有顯著差異[見B.5的注]。B.5結(jié)果計算和表示聚丙烯在室溫對二甲苯中的溶解度w?由公式(B.1)給出，以質(zhì)量百分比表示：式中：m:——在蒸發(fā)20mL對二甲苯溶液后，兩個恒重的蒸發(fā)皿和內(nèi)容物的質(zhì)量(ms和ms)的算術(shù)GB/T4