[发明专利]一种高分子材料VOC参数的表征方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，涉及一种高分子材料VOC参数的表征方法。该方法包括以下步骤：S1.将待测高分子材料样品装入顶空瓶并密封；S2.将步骤S1密封后的顶空瓶进行加热处理，使样品中的VOC在顶空瓶内达到气固分配平衡；S3.抽取步骤S2加热处理后的顶空瓶中的气相，进行GC‑FID检测，得到色谱峰面积A；S4.获得气固比β；S5.重复步骤S1‑S4，获得多组不同质量样品的色谱峰面积A和气固比β，分别以气固比β和色谱峰面积的倒数1/A为横纵坐标作图，并进行线性拟合，得到斜率k和截距b；S6.计算样品的VOC平衡分配系数K＝b/k。本发明的方法步骤简单、可操作性强、测试准确度和精确度高，可广泛适用于现有高分子材料。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，更具体地，涉及一种高分子材料VOC参数的表征方法。

背景技术

随着社会经济的发展和进步，人们环保意识的不断增强，车内空气质量问题受到人们高度重视。环保部与国家质检总局联合发布GB/T27630—2011《乘用车内空气质量评价指南》，目前该标准已由推荐标准变成强制标准，可见提升车内空气质量已成为大势所趋。造成车内空气污染的主要因素是挥发性有机物(VOC)。世界卫生组织将VOC定义为50-260℃之间的挥发性有机物。车内VOC释放的影响因素较多，其中车用高分子材料自身释放的VOC是车内VOC的主要来源。车用高分子材料不同于金属和无机非金属材料，在合成、加工和使用过程中均不同程度有VOC释放。由于VOC种类较多且存在动态释放的问题，精确表征材料中VOC是降低车内VOC含量并提高空气质量的关键前提。

目前检测车用高分子材料VOC常用的方法主要分为欧美系车执行标准和日系车执行标准。欧系车执行的标准主要是VDA277(HS-FID)和VDA288(TDS-GC/MS)。常用的样品前处理方法主要包括检测舱法、顶空法和热解析法。日系车主要采用采样袋法。模拟样品在车内使用情况，用吸附管吸附之后再解吸附测试VOC种类和含量。上述方法均是在一定条件下模拟VOC释放情况，然后检测已经释放在密闭空间里的VOC，进而间接表征材料中VOC的含量。众所周知，在密闭空间中，一定温度和时间后，VOC在样品和密闭空间的浓度逐渐达到平衡。此时，VOC在密闭空间和样品之间存在一个平衡分配关系。VOC在材料中的浓度和密闭空间的浓度比值成为VOC的平衡分配系数K。平衡分配系数K是VOC在材料中释放的关键参数之一。通常，K值越大，VOC在材料内的含量越大，释放出来的含量越小，VOC较难释放；K值越小，VOC在材料内含量越小，释放出来的含量越大，VOC较易释放。K值作为材料中VOC释放的关键参数之一，能直接反应VOC在气固之间分配情况，具有重要的理论和实际价值。但目前，车用高分子材料中VOC的检测方法，均未涉及该关键参数的表征，因此，如何表征车用高分子材料中VOC的气固平衡分配系数K已成为精确表征VOC释放的重要组成部分。

此外，对于同一类型材料，VOC在样品和密闭空间中的浓度比通常为定值，可以通过测定VOC在密闭空间的浓度间接表征样品中VOC的初始浓度。但如果样品之间结构差异较大，则导致VOC在样品和密闭空间中浓度比值变化，此时以密闭空间VOC的浓度表征样品中VOC初始浓度显然是不正确的。因此，如何直接表征材料结构差异较大的样品的VOC初始浓度显得尤为重要。

目前尚未有方法可以表征上述高分子材料VOC相关参数。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明致力于提供一种高分子材料VOC参数的表征方法，该方法既可以表征高分子材料中的VOC平衡分配系数，也可以表征样品的VOC初始浓度。并且该方法步骤简单、可操作性强、测试准确度和精确度高，可广泛适用于现有高分子材料，特别是车用高分子材料。

本发明提供一种高分子材料VOC参数的表征方法，该方法包括以下步骤：

S1.将待测高分子材料样品装入顶空瓶并密封；

S2.将步骤S1密封后的顶空瓶进行加热处理，使样品中的VOC在顶空瓶内达到气固分配平衡；