[发明专利]定量测定树脂中的红磷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过热解气相色谱/质谱(热解GCMS)而定量分析树脂(树脂组合物)中的红磷的方法。

背景技术

近年来，考虑到环境问题，工程师们已经使用通过向非卤素树脂中添加红磷基阻燃剂而制造的非卤素树脂组合物作为阻燃性树脂组合物(专利文献1)。因此，市场和工业需要发展分析红磷的方法，所述方法例如可用于含有红磷基阻燃剂的产品在其制造期间和在运输时的质量控制以及产品购买者的验收检查中。

红磷不溶于溶剂中，从而使得难以实施分离回收。另外，红磷在红外光谱仪中本身不显示红外吸收。即使当通过使用拉曼光谱仪对树脂中添加的红磷进行分析时，也不能识别关于红磷的信息。此外，通过元素分析如使用能量分散X射线荧光分析仪的能量分散X射线元素分析不能区分红磷与有机磷。因此，当可能含有有机磷如磷酸酯时，不能对红磷进行分析。因此，上述方法不能分析树脂中的红磷。

鉴于上述情况，本发明人开发了通过热解GCMS的分析方法以作为简单、迅速且可靠地分析红磷、特别是作为阻燃剂包含在树脂中的红磷的方法。在该分析方法中，首先，通过使用热解气相色谱使试样气化。其次，通过气相色谱实施测量。最后，将质谱仪用作用于检测通过气相色谱获得的碎片的手段。在日本专利申请Tokugan2007-326840中提出了所开发的分析方法。

在Tokugan 2007-326840中提出的方法可以通过以下过程定量测定红磷。首先，在预定条件下通过使用热解GCMS预先测量以规定浓度包含红磷的参考物质。确定在对应于红磷的保留时间下检测到的质谱(或者一种或多种离子)的峰面积的值。基于该测量结果，制作校准曲线。随后，对待测量的试样进行测量以确定在相同条件下在相同保留时间下检测到的质谱(或者一种或多种离子)的峰面积的值。将确定值与校准曲线进行比较以定量测定红磷。

在以上描述中，对应于红磷的保留时间可以通过预先在相同测量条件下通过热解GCMS对红磷单质实施测量来确定。另外，关于在待测量试样的保留时间下检测到的峰的质谱具有在m/z为62、93和124处的峰的指示可以确认所述保留时间为对应于红磷的保留时间。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开2004-161924号公报

发明内容

技术问题

尽管有以上描述，但是红磷以外的物质可能不仅具有与对应于红磷的保留时间相同的保留时间，而且在质谱中在m/z为62、93和124的位置处具有峰。当在试样中包含这种物质时，在上述保留时间下检测到的质谱的峰由上述物质的峰与红磷的峰重叠而形成。因此，峰面积的值并不准确表示红磷的量。换句话说，不能实施红磷的准确定量测定。为了提高红磷定量测定的准确度，从而可以实施更加准确且可靠的定量测定，必须获得能够判断在对应于红磷的保留时间下的峰是否包括红磷以外的物质的峰的方法。

本发明涉及一种通过热解GCMS来定量分析树脂中的红磷的方法。本发明的一个目的是提供一种方法，所述方法通过提供判断在对应于红磷的保留时间下检测到的质谱的峰是仅源自红磷还是通过包括其它物质的峰而形成的步骤来提高红磷定量测定的准确度。

解决问题的手段

通过坚持不懈地进行研究以解决上述问题，本发明人取得了下述发现。当通过电子碰撞电离方法(EI法)测量仅源自红磷的质谱时，在m/z为124、93和62之间的峰值强度比为约10∶1.09∶1.94。因此，通过判断在对应于红磷的保留时间下检测到的质谱中在m/z为124、93和62之间的峰值强度比是否为约10∶1.09∶1.94，可以判断在对应于红磷的保留时间下检测到的质谱的峰是仅源自红磷还是通过包括其他物质的峰而形成。由此完成了本发明。

作为其第一发明，本发明提供一种用于定量测定树脂中的红磷的方法。所述方法具有：

(a)步骤1，通过在预定的分离条件下实施对含红磷试样的热解GCMS测量来测定红磷的保留时间A；

(b)步骤2，通过以下方法确定待测量试样的峰值强度比B：

称量所述试样；

在相同的分离条件下通过EI法实施热解GCMS测量以确认以与所述保留时间A相同的保留时间检测的质谱的峰；以及

将所述峰的面积的测量值除以所述试样的量；

(c)步骤3，确认：

所述质谱具有在m/z为62、93和124处的峰；以及

当设在m/z为124处的峰高为10时，在m/z为62处的峰高在1.82～2.06范围内，且在m/z为93处的峰高在1.03～1.15范围内；