材料检测
VOC(挥发性有机物)是涂料、胶粘剂等化工产品的重要安全指标,其含量检测直接关系到室内空气质量与人体健康。
检测通过分离、定性与定量分析,精准测定样品中挥发性有机物的总量及特征组分,为产品环保认证、工艺优化提供科学依据。
检测前样品预处理
样品制备:液体样品(如涂料)需充分搅拌均匀,固体样品(如板材)则剪切成 5mm×5mm 碎片,若样品含涂层,需用刀片刮取目标层;
前处理要点:
水性体系:加氯化钠破乳后,用顶空进样法直接分析;
溶剂型体系:需用合适溶剂(如甲醇)稀释,避免高浓度 VOC 在色谱柱中过载。
核心检测流程
气相色谱(GC)分离与定量
色谱条件:采用非极性毛细管柱(如 DB-5MS,30m×0.25mm×0.25μm),以氮气为载气(流速 1.0mL/min),程序升温(40℃保持 5min,以 10℃/min 升至 250℃);
定量方法:
外标法:配制苯、甲苯等标准品混合溶液(浓度 5-1000mg/L),绘制标准曲线;
内标法:加入正十二烷等内标物,校正进样误差,适用于复杂基质样品(如含聚合物的胶粘剂)。
质谱(MS)定性确认
对 GC 分离出的峰进行质谱扫描(EI 源,70eV),通过 NIST 谱库匹配确认组分结构(如甲苯质荷比 m/z=91 的特征离子),避免同分异构体误判(如间二甲苯与对二甲苯的质谱差异);
对于未知 VOC 组分,可结合保留指数(RI)与质谱图双重定性,提高结果可靠性。
顶空进样(HS)与直接进样对比
顶空进样:适用于固体或高黏度样品,将样品置于顶空瓶中(80℃平衡 30min),仅分析气相中的 VOC,避免基质干扰;
直接进样:液体样品经 0.22μm 滤膜过滤后直接进样,检测速度快,但需注意高沸点 VOC(如邻苯二甲酸酯)的残留问题。
检测影响因素控制
挥发损失:样品制备需在密封容器中进行,避免室温下 VOC 挥发(如丙酮沸点 56℃,常温下损失率可达 10%/h);
色谱柱选择:分析含极性 VOC(如乙醇)时,需改用极性柱(如 DB-WAX),防止峰拖尾影响定量;
检出限要求:国标 GB 18582-2020 要求涂料中 VOC 检测限达 10mg/kg,需通过浓缩样品(如固相微萃取 SPME)提升灵敏度。
结果应用与标准
环保分级:欧盟 EMICODE 认证将涂料分为 EC1(VOC≤100mg/L)、EC2(≤300mg/L)等等级;
源头管控:若胶粘剂中 VOC 含量>500g/L,需调整配方(如用水性树脂替代溶剂型树脂);
室内环境评估:装修材料 VOC 释放量需符合 GB 50325-2020,如苯系物总量≤0.5mg/m³,确保居住安全。