光引發劑(photoinitiator)是UV固化涂料的關鍵組成部分,對光固化涂料體系的靈敏度起決定性作用,它關系到配方體系的儲存穩定性和在U V光照射時低聚物及活性稀釋劑能否迅速由液態轉化成固態的高分子膜的轉化效率以及成膜的質量等,因而它的用量必須得到有效控制。目前市場上的光引發劑種類繁多,不同廠家其同類品種的純度不同,這給使用單位的原材料檢測帶來一定的壓力,傳統的用氣相色譜測試物質純度,很難適宜汽化溫度較高的光引發劑(過高的汽化溫度有可能會導致光引發劑的分解),而液相色譜正好能彌補此類不足。本方法對目前市場上較常用的典型品種光引發劑二苯甲酮、光引發劑1173、光引發劑819、T PO、苯甲酰甲酸甲酯進行了測定,其定量結果完全符合質量控制要求。
1 試驗部分
1.1 主要儀器設備與試劑
高效液相色譜儀Waters1525 Pump、2487 UVDetector、色譜柱NUCLEODUR C18 Isis 250mm×4.6 mm,5μm。二苯甲酮、2,4,6－三甲基苯甲�；�(二苯基氧化膦,俗名T P O)、2－羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(光引發劑1173)、苯基雙(2,4,6－三甲基苯甲酰基)氧化膦(光引發劑819)、苯甲酰甲酸甲酯,以上均為分析純;乙腈,色譜純;純水。
1.2 色譜條件
流動相：A(乙腈),B(純水),檢測波長299 n m;進樣體積20 μL;采用梯度洗脫,見表1。
表1 流動相梯度洗脫表
|
時間/min |
流速/(mL·min-1) |
W(A)/% |
W(B)/% |
|
0.0 |
1.0 |
70.0 |
30.0 |
|
7.0 |
1.0 |
70.0 |
30.0 |
|
11.0 |
1.0 |
95.0 |
5.0 |
|
130. |
1.0 |
70.0 |
30.0 |
|
15.0 |
1.0 |
70.0 |
30.0 |
1.3 樣品前處理
稱取濕樣涂料樣品1.5 g置于50 m L容量瓶中,用乙腈溶解,稀釋定容,振蕩,充分搖勻,用0.45 μ L針筒式過濾膜過濾,進樣20 μ L,采集數據并用標準曲線定量相應的組分。考慮樣品的特殊性,以上所有配制過程均需在避光環境中進行。
2結果與討論
2.1 標準曲線的配制
分別準確稱取各種分析純的光引發劑標樣,用乙腈溶解后,加乙腈定容至刻度,并稀釋成不同濃度的標準溶液,在1.2所述色譜條件下,得到線性范圍及檢測限,見表2;,混合進樣的色譜圖如圖1;5種光引發劑的標準曲線見圖2,5種光引發劑得到了很好的分離,峰形對稱性好。
表2 各標準物質曲線方程
|
標準物 質編號 |
曲線方程 |
相關系數R2 |
濃度范圍/(mg·L-1) |
檢測限/(μg·L-1) |
|
1 |
Y=4.88×106X+6.49×102 |
0.999 934 |
0.061～122 |
0.32 |
|
2 |
Y=3.99×106X-1.25×103 |
0.999 964 |
0.075～150 |
0.45 |
|
3 |
Y=4.46×106X-2.09×103 |
0.999 964 |
0.034～68 |
0.18 |
|
4 |
Y=1.05×107X-4.17×103 |
0.999 973 |
0.027～ 54 |
0.15 |
|
5 |
Y=1.86×107X+6.55×102 |
0.999 951 |
0.038～76 |
0.20 |
圖1 5種光引發劑的色譜分離圖
圖2 5種光引發劑的標準曲線圖
圖3 5種光引發劑標準溶液重復進樣重疊圖
表3 標準溶液重復進樣精度
|
峰名稱 |
保留時間/min |
濃度/(mg·L-1) |
保留時間RSD/% |
峰面積RSD/% |
|
Peak1 |
3.40 |
0.061 |
0.038 |
0.383 |
|
Peak2 |
3.98 |
0.075 |
0.061 |
0.307 |
|
Peak3 |
6.10 |
0.034 |
0.042 |
0.383 |
|
Peak4 |
7.57 |
0.027 |
0.047 |
0.406 |
|
Peak5 |
13.57 |
0.038 |
0.033 |
0.476 |
表4 5種光引發劑的回收率和相對標準偏差(n=7)
|
組分 |
添加量/(mg·L-1) |
實測量/(mg·L-1) |
回收率/% |
RSD/% |
|
光引發劑1173 |
0.093 71 |
0.093 69 |
99.98 |
0.35 |
|
苯甲酰甲酸甲酯 |
0.217 6 |
0.217 7 |
100.05 |
0.37 |
|
二苯甲酮 |
0.830 5 |
0.830 7 |
100.02 |
0.32 |
|
TPO |
2.165 5 |
2.165 3 |
99.99 |
0.40 |
|
光引發劑819 |
5.914 3 |
5.914 7 |
100.01 |
0.43 |
表5 5種光引發劑的實測結果
|
組分 |
樣品Ⅰ |
樣品Ⅱ |
||
|
|
理論值/% |
實測值/% |
理論值/% |
實測值/% |
|
二苯甲酮 |
4.0 |
3.99 |
3.0 |
3.01 |
|
苯甲酰甲酸甲酯 |
1.0 |
0.99 |
-- |
-- |
|
光引發劑1173 |
- |
- |
1.5 |
1.48 |
|
TPO |
1.0 |
1.02 |
- |
- |
|
光引發劑819 |
- |
- |
1.0 |
0.98 |
2.2 重復性試驗
取2.1中一標準溶液,按前述色譜條件連續進樣5次,測得各光引發劑的峰面積和保留時間的相對標準偏差,見表3、圖3。
2.3 回收率試驗
加入一定量的光引發劑1173、苯甲酰甲酸甲酯、二苯甲酮、T P O、光引發劑819對照品,按1.3進行樣品處理,在1.2色譜條件下測定。重復測定7次,5種光引發劑的回收率為99.98%以上,相對標準偏差為0.32%～0.43%,見表4。
2.4 樣品分析
準確稱取適量樣品,按1.3進行樣品處理,在1.2色譜條件下測定,見表5。
3 結 論
以上試驗結果表明,采用H P L C法測定U V固化涂料中光引發劑含量,簡單準確,尤其對液體樣品的測定更為簡便、快捷
