預(yù)涂厭氧膠過氧化苯甲酰微膠囊包埋率的測定

劉 潔，張 昊

（北京天山新材料技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100041）

預(yù)涂厭氧膠過氧化苯甲酰微膠囊包埋率的測定

劉 潔，張 昊

（北京天山新材料技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100041）

過氧化苯甲酰是目前預(yù)涂厭氧膠中常用的一種引發(fā)劑，通過過氧化苯甲酰的濃度與其分解產(chǎn)物苯甲酸的峰面積在氣質(zhì)聯(lián)用儀的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立了相關(guān)系數(shù)可達(dá)到0.999以上的，含內(nèi)標(biāo)的過氧化苯甲酰/丙酮的GCMS標(biāo)準(zhǔn)曲線來測試過氧化苯甲酰的包埋率。同時(shí)采用熱重分析的方法驗(yàn)證氣質(zhì)聯(lián)用儀方法有效性。結(jié)果表明，2種測試方法得到的過氧化苯甲酰包埋率接近，因此此類易分解的過氧化物也可用氣質(zhì)聯(lián)用的方法對(duì)其含量進(jìn)行測試。

過氧化苯甲酰；微膠囊；包埋率

1 前言

預(yù)涂厭氧膠的關(guān)鍵技術(shù)之一是微膠囊的制備技術(shù)，而如何評(píng)價(jià)微膠囊的好壞又是評(píng)價(jià)其制備技術(shù)的關(guān)鍵。目前預(yù)涂厭氧膠微膠囊包埋的主要是引發(fā)劑過氧化苯甲酰，體系中引發(fā)劑的加入量直接影響著膠液的固化特性，因此過氧化苯甲酰微膠囊的包埋率是評(píng)價(jià)微膠囊制備技術(shù)的重要指標(biāo)之一。

本文引入目前被廣泛應(yīng)用的高分辨率、高靈敏度的氣質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)過氧化苯甲酰含量進(jìn)行測試。根據(jù)Hyden[1，2]等提出過氧化物的熱分解產(chǎn)物的峰面積與過氧化物的濃度呈線性關(guān)系的理論，應(yīng)用過氧化苯甲酰與其分解產(chǎn)物苯甲酸在氣質(zhì)聯(lián)用儀上的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立了過氧化苯甲酰/內(nèi)標(biāo)/丙酮的GCMS標(biāo)準(zhǔn)曲線來測試過氧化苯甲酰的包埋率,同時(shí)選用文獻(xiàn)[3，4]中提到的熱重分析（簡稱TGA）測試微膠囊包埋率的方法，來驗(yàn)證氣質(zhì)聯(lián)用儀方法的有效性。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)材料、試劑與儀器

自制過氧化苯甲酰微膠囊、外購過氧化苯甲酰標(biāo)樣、外購C12H26（內(nèi)標(biāo)）、外購色譜純丙酮、氣質(zhì)聯(lián)用儀廠家及型號(hào)Agilent 7890/5975。

2.2 GCMS測試預(yù)涂厭氧膠過氧化苯甲酰微膠囊的包埋率

2.2.1 過氧化苯甲酰與其分解產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系

過氧化苯甲酰的結(jié)構(gòu)式和性質(zhì)見式（1）和表1[4]。

表1 過氧化苯甲酰的主要性能指標(biāo)Tab.1 Main performance indexes of BPO

根據(jù)表1性能參數(shù)，選擇了合適的GCMS測試條件使得過氧化苯甲酰在進(jìn)樣器中分解完全，圖1是配置不同濃度的過氧化苯甲酰/丙酮樣品的GCMS譜圖。

圖1 不同濃度的過氧化苯甲酰/丙酮GCMS譜圖Fig.1 GCMS spectra of BPO/acetone solutions with different concentration

從圖1可看到，過氧化苯甲酰的主要分解產(chǎn)物苯甲酸在GCMS上的響應(yīng)度最高。將過氧化苯甲酰的濃度與苯甲酸的峰面積作圖并線性擬合，二者之間有很好的線性關(guān)系（相關(guān)系數(shù)0.99961）見圖2。

擬合方程：Y=-6672.61+1.37×106X

圖2 過氧化苯甲酰的濃度與苯甲酸峰面積的擬合曲線Fig.2 Fitting curve between BPO concentration and peak area of benzoic acid

2.2.2 過氧化苯甲酰GCMS上的標(biāo)準(zhǔn)曲線

由于GC 上內(nèi)標(biāo)法是間接或相對(duì)的校準(zhǔn)方法，在分析測定樣品中某組分含量時(shí)，加入一種內(nèi)標(biāo)物質(zhì)以校準(zhǔn)和消除出于操作條件的波動(dòng)而對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生的影響，以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。選擇C12H36作為內(nèi)標(biāo)，圖3是添加了內(nèi)標(biāo)的不同濃度過氧化苯甲酰的GCMS譜圖。

圖3 含內(nèi)標(biāo)的過氧化苯甲酰的GCMS譜圖Fig.3 GCMS spectra of BPO containing internal standard substance

從圖3可以看到，譜圖上內(nèi)標(biāo)和苯甲酸的響應(yīng)度都較高。圖4是用過氧化苯甲酰與內(nèi)標(biāo)的濃度比與苯甲酸與內(nèi)標(biāo)的峰面積比做的擬合曲線，2者之間有很好的線性關(guān)系（相關(guān)系數(shù)0.99981）。

擬合方程：Y=0.024+0.494X

2.2.3 GCMS測試預(yù)涂厭氧膠過氧化苯甲酰微膠囊包埋率

取一定量的過氧化苯甲酰微膠囊，將其研碎后放在可溶過氧化苯甲酰的丙酮中使其完全溶解，用0.25μm濾膜抽濾，濾液為含有過氧化苯甲酰的丙酮溶液，同時(shí)在此濾液中添加一定量的內(nèi)標(biāo)，混合均勻后取一定量的溶液用GCMS測試，對(duì)照先前制備的標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出過氧化苯甲酰含量，對(duì)比最初加入量，得到包埋率。

2.3 熱重分析測試預(yù)涂厭氧膠過氧化苯甲酰微膠囊包埋率

在文獻(xiàn)[3，4]中提到熱重分析可以得到微膠囊的包埋率。樣品在控溫環(huán)境下，質(zhì)量會(huì)隨溫度變化，曲線陡降處為失重區(qū)，平坦區(qū)為樣品的熱穩(wěn)定區(qū)。根據(jù)不同物質(zhì)會(huì)有不同的分解溫度，可計(jì)算得到過氧化苯甲酰的含量。對(duì)比最初的加入量，得到包埋率。圖5是樣品1的熱重分析曲線。

表2是選用3種自制不同包埋率的過氧化苯甲酰微膠囊樣品分別用2種方法的測試結(jié)果，得到的過氧化苯甲酰含量很接近，因此用這2種方法得到的過氧化苯甲酰微膠囊的包埋率很接近。

圖4 過氧化苯甲酰在GCMS的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.4 GCMS standard curve of BPO

圖5 樣品1熱重分析曲線Fig.5 TGA curves of sample 1

表2 2種測試方法的測試結(jié)果Tab.2 Determination results obtained by using two determination methods

氣質(zhì)聯(lián)用和熱重分析2種測試方法得到的過氧化苯甲酰包埋率接近，間接驗(yàn)證了氣質(zhì)聯(lián)用測試方法的有效性，因此今后可用氣質(zhì)聯(lián)用的方法對(duì)過氧化物含量進(jìn)行測試。

3 結(jié)論

[1]Hyden S.Applications of pyrolysis-gas chromatography decomposition of dialkyl peroxides[J].Anal Chem,1963，35:113.

[2]山下晉三，金子?xùn)|助，等編，紀(jì)奎江，劉世平，竺玉書，等譯.交聯(lián)劑手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1990：189-192.

[3]葛艷蕊，王奎濤，馮薇.環(huán)糊精玫瑰香精微膠囊的制備[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，25（2）：15-18.

[4]LAZKO J,POPNEAUY,RENARD D.Microcapsules based on glycinin-sodium dedecyl sulfare complex coacervation[J].Microencapsulation,2004,21(1): 59-70.

Determination of entrapment efficiency of microcapsules containing BPO for pre-applied anaerobic adhesives

LIU Jie,ZHANG Hao
(Beijing Tonson Adhesive Co.,Ltd.,Beijing 100041,China)

In this work we established a method to determinate the entrapment efficiency of microcapsules containing BPO for the anaerobic adhesives by using GCMS.Specifically, we found the relationship of the BPO concentration and the peak area of its main decomposition product benzoic acid in GCMS is a good linear correlation, and established a calibration curve (R＞0.999).In addition, the result of entrapment efficiency obtained by TGA fairly closed to that obtained by GCMS.This indicate that the method by using GCMS is available.

BPO;microcapsules;entrapment efficiency

TQ433.4+39

A

1001-5922（2015）04-0047-03

2014-08-05

劉潔（1979-），女，碩士，主要從事預(yù)涂厭氧膠、α-氰基丙烯酸酯膠粘劑等研究。E-mail：liujie@ts.com.cn 。