SN/T 5259-2020 涂料中UV-320、UV-327、UV-328和UV-350紫外线吸收剂的测定 气相色谱-质谱法 | 梦能涂料每日解读标准
核心定位: 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准,由中华人民共和国广州海关起草,2020年08月27日发布,2021年03月01日实施。本标准规定了水性涂料和溶剂型涂料中UV-320、UV-327、UV-328和UV-350四种紫外线吸收剂含量的气相色谱-质谱(GC-MS)检测方法。核心原理为样品流平、风干后,采用不同溶剂(正己烷或乙腈)分类提取,提取液经浓缩、硅胶固相萃取柱净化、膜过滤后,用气相色谱-质谱联用仪测定,外标法定量。标准明确了测定低限为10mg/kg,并给出了完善的重复性与再现性精密度数据。这是当前中国涂料中4种苯并三唑类紫外线吸收剂(UV-320、UV-327、UV-328、UV-350)检测最核心的权威技术文件。梦能涂料专家提醒您,这些紫外线吸收剂在环保法规中受到严格关注,本标准为进出口贸易及行业合规检测提供了统一规范。与SN/T 5258-2020高效液相色谱法相比,本GC-MS法能同时覆盖4种目标物,且测定低限更低(10mg/kg vs 25mg/kg)。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准编号 | SN/T 5259-2020(ICS 87.010, G 51) |
| 发布/实施 | 2020-08-27 发布 / 2021-03-01 实施 |
| 适用范围 | 水性涂料和溶剂型涂料中UV-320、UV-327、UV-328、UV-350紫外线吸收剂含量的测定 |
| 核心内容 | 范围(第1章)→ 方法提要(第2章)→ 试剂与材料(第3章/3.1~3.12)→ 仪器与设备(第4章/4.1~4.9)→ 样品的制备(第5章)→ 试样的处理(第6章/6.1~6.3)→ 测定(第7章/7.1~7.4)→ 计算结果(第8章/公式(1))→ 测定低限(第9章:10mg/kg)→ 精密度(第10章/表1/表2)→ 附录A(总离子流图)/ 附录B(特征离子表) |
| 起草单位 | 中华人民共和国广州海关 |
二、 方法提要(第2章)—— 最核心的检测原理红线
核心流程: 将试样在洁净玻璃片上流平,自然风干后,采用两种不同的提取方案:溶剂型涂料用正己烷超声提取,水性涂料用乙腈超声提取;提取液浓缩后经硅胶固相萃取柱净化,经0.2μm滤膜过滤后,用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定,外标法定量。
三、 试剂与材料(第3章)—— 最核心的纯度与浓度配制红线
3.1~3.12 核心试剂与标准溶液——最核心的色谱纯与标准浓度要求!
3.1~3.3: 甲醇、正己烷、乙腈:均为色谱纯。
3.4~3.7: 四种标准物质(纯度均≥99.0%):
a) UV-320:[2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-苯并三唑],CAS号3846-71-7。
b) UV-327:[2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑],CAS号3864-99-1。
c) UV-328:[2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)-苯并三唑],CAS号25973-55-1。
d) UV-350:[2-(2’-羟基-3’-异丁基-5’-叔丁基苯基)-苯并三唑],CAS号36437-37-3。
3.8~3.10: 标准溶液配制——最核心的三级稀释流程!
3.8 单标储备液(1000mg/L): 分别准确称取适量4种标准物质,用甲醇(3.1)定容,配制成浓度为1000mg/L的单标储备溶液。
3.9 混合标准储备液(100mg/L): 准确移取1mL上述4种单标储备液于10mL容量瓶中,用甲醇(3.1)定容,配制成浓度为100mg/L的混合标准储备溶液。
3.10 混合标准工作溶液: 准确移取0.05mL、0.1mL、0.2mL、0.5mL、1mL、2mL、5mL上述混合标准储备液(3.9)于7个10mL容量瓶中,用甲醇(3.1)定容,配制成浓度分别为0.5mg/L、1mg/L、2mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、50mg/L的混合标准工作溶液(7个浓度点)。
3.11: 硅胶小柱:规格为6mL/1g,使用前用6mL甲醇(3.1)活化,并保持润湿。
3.12: 微孔滤膜:孔径0.2μm,有机系。
四、 仪器与设备(第4章)—— 最核心的设备清单红线
4.1: 气相色谱质谱联用仪:配有EI源。
4.2: 分析天平:感量0.1mg。
4.3: 超声波发生器。
4.4: 旋转蒸发仪。
4.5: 移液枪:0mL~10mL。
4.6: 具塞锥形瓶:50mL。
4.7: 容量瓶:10mL。
4.8: 圆底烧瓶:50mL。
4.9: 玻璃片:10×20×20cm。
五、 样品的制备与处理(第5~6章)—— 最核心的分类型前处理红线
第5章 样品的制备——最核心的流平风干成膜流程!
将试样搅拌均匀,于洁净玻璃片(4.9)上流平,制成厚度适宜的薄膜。在通风处自然晾干,待完全干燥后,用刀片刮下,剪碎后混合均匀。
6.1 提取——最核心的称样量、溶剂与超声参数!
准确称取风干后样品0.5g(精确至0.1mg),置于50mL具塞锥形瓶(4.6)中,加入20mL的提取剂,超声提取20min。将上清液小心移入50mL圆底烧瓶(4.8),用10mL提取剂分3次淋洗具塞锥形瓶(4.6),将淋洗液并入50mL圆底烧瓶(4.8)。用旋转蒸发仪(4.4)浓缩至接近1mL,待净化。
注: 溶剂型涂料膜的提取剂为正己烷(3.2),水性涂料膜的提取剂为乙腈(3.3)。
6.2 净化——最核心的硅胶柱洗脱程序!
将经6.1处理后的样品溶液,转移至已活化的硅胶小柱(3.11),控制流速为每2秒1滴。用6mL甲醇(3.1)洗脱,收集洗脱液,用甲醇(3.1)定容至10mL。经0.2μm微孔滤膜(3.12)过滤后,供气相色谱-质谱测定。
6.3 空白试液的制备——最核心的空白对照红线!
除不加试样外,均按上述操作步骤进行(含提取、浓缩、净化和定容)。
六、 测定(第7章)—— 最核心的气相色谱-质谱参数与定量红线
7.1 气相色谱-质谱条件——最核心的GC-MS参数红线!
a) 色谱柱:DB-5 MS,30m×0.25mm(内径)×0.25μm(膜厚),或性能相当者。
b) 柱温:100℃ (1min) → 20℃/min → 200℃ (1min) → 5℃/min → 290℃ (5min)。
c) 进样口温度:280℃。
d) 色谱-质谱接口温度:300℃。
e) 离子源温度:230℃。
f) 四极杆温度:150℃。
g) 载气:氦气,纯度≥99.999%,1.0mL/min。
h) 电离方式:EI。
i) 电离能量:70eV。
j) 质量扫描范围:50amu~450amu。
k) 测定方式:SCAN模式。
l) 进样量:1.0μL,不分流。
m) 溶剂延迟:4min。
7.2 绘制标准工作曲线
按照7.1所列测定条件,对混合标准工作溶液(3.10)进行检测。以被测物质浓度为横坐标,以定量离子对应的峰面积为纵坐标,绘制标准工作曲线,得到线性方程。4种紫外线吸收剂典型的气相色谱-质谱总离子流图参见附录A中的A.1。
7.3 气相色谱-质谱定性及定量分析——最核心的定性与定量判定标准!
按上述分析条件(7.1)对待测液进行分析,根据色谱峰的保留时间和附录B中表B.1的紫外线吸收剂的定性离子进行定性分析。根据标准工作曲线(7.2)进行定量分析。
7.4 空白试验——最核心的空白对照红线!
随同试样进行空白试验,按照样品处理步骤进行前处理并测试。
七、 结果计算(第8章/公式1)—— 最核心的计算公式红线
公式(1):
Xi = [(Ai - Ai0) × Ci × V] / (Ais × M)
式中:
Xi —— 试样中各种紫外线吸收剂的含量,单位为毫克每千克(mg/kg);
Ai —— 标准工作溶液中各种紫外线吸收剂的峰面积;
Ai0 —— 空白峰面积;
Ci —— 标准工作溶液中各种紫外线吸收剂的浓度,单位为毫克每升(mg/L);
V —— 样液的体积,单位为毫升(mL);
Ais —— 样液中各种紫外线吸收剂峰面积;
M —— 样品质量,单位为克(g)。
八、 测定低限与精密度(第9~10章)—— 最核心的灵敏度与精密度红线
第9章 测定低限——最核心的方法检测限!
本方法中4种紫外线吸收剂(UV-320、UV-327、UV-328、UV-350)的测定低限均为10mg/kg。
表1/表2 精密度——最核心的水性与溶剂型涂料重复性r与再现性R数据!
表1 水性涂料精密度数据(4种物质,3个添加水平):
| 紫外线吸收剂 | 添加水平(μg) | r (%) | R (%) |
|---|---|---|---|
| UV-320 | 100 | 4.12 | 22.2 |
| UV-320 | 200 | 3.80 | 28.6 |
| UV-320 | 500 | 4.60 | 24.6 |
| UV-327 | 100 | 4.09 | 20.9 |
| UV-327 | 200 | 4.94 | 25.2 |
| UV-327 | 500 | 5.04 | 24.8 |
| UV-328 | 100 | 4.45 | 23.6 |
| UV-328 | 200 | 4.59 | 14.0 |
| UV-328 | 500 | 4.12 | 23.1 |
| UV-350 | 100 | 5.49 | 23.9 |
| UV-350 | 200 | 4.83 | 20.0 |
| UV-350 | 500 | 5.20 | 21.2 |
表2 溶剂型涂料精密度数据(4种物质,3个添加水平):
| 紫外线吸收剂 | 添加水平(μg) | r (%) | R (%) |
|---|---|---|---|
| UV-320 | 100 | 4.59 | 14.9 |
| UV-320 | 200 | 5.16 | 16.5 |
| UV-320 | 500 | 5.28 | 19.7 |
| UV-327 | 100 | 5.23 | 22.0 |
| UV-327 | 200 | 5.29 | 22.0 |
| UV-327 | 500 | 4.56 | 19.6 |
| UV-328 | 100 | 4.45 | 14.2 |
| UV-328 | 200 | 4.76 | 15.3 |
| UV-328 | 500 | 4.78 | 19.6 |
| UV-350 | 100 | 5.17 | 18.6 |
| UV-350 | 200 | 4.16 | 17.4 |
| UV-350 | 500 | 4.73 | 19.4 |
九、 核心附录(附录A~B)—— 最核心的标准色谱图与特征离子指纹
附录A 4种紫外线吸收剂典型的气相色谱-质谱总离子流图(图A.1)——最核心的保留时间与出峰顺序确认!
图中展示了在约10~30min时间范围内4个特征峰,按出峰顺序为:
峰1 (UV-320): 最早出峰。
峰2 (UV-350): 第二个出峰。
峰3 (UV-328): 第三个出峰。
峰4 (UV-327): 最晚出峰(保留时间最长)。
表B.1 4种紫外线吸收剂分子式、相对分子质量、定性离子和定量选择离子——最核心的4种物质质谱定性定量参数表!
| 简称 | 化学分子式 | 相对分子质量 | 特征离子 | 定量离子 |
|---|---|---|---|---|
| UV-320 | C20H25N3O | 323.4 | 323, 308, 252 | 308 |
| UV-327 | C20H24ClN3O | 351.5 | 357, 342 | 342 |
| UV-328 | C22H29N3O | 357.9 | 351, 322, 252 | 322 |
| UV-350 | C20H25N3O | 323.4 | 323, 308, 294 | 308 |
| 注: UV-320和UV-350的分子式、相对分子质量一致,但特征离子不完全相同(UV-320有252,UV-350有294),可区分定性。 | ||||
十、 核心总结
SN/T 5259-2020 是涂料中4种苯并三唑类紫外线吸收剂(UV-320、UV-327、UV-328、UV-350)测定领域最核心的出入境检验检疫行业标准。它通过 第2章(流平风干/溶剂型正己烷/水性乙腈超声提取/浓缩/硅胶柱净化/0.2μm膜过滤/GC-MS SCAN模式测定/外标法定量)、第3章(4种标准品纯度均≥99.0%/三级稀释流程/单标储备液1000mg/L/混合储备液100mg/L/7个浓度点混合工作液0.5~50mg/L/硅胶小柱6mL1g用6mL甲醇活化/0.2μm有机系微孔滤膜)、第5章(流平自然晾干/完全干燥后刮下/剪碎混合均匀)、第6.1节(称样0.5g精确至0.1mg/20mL提取剂超声20min/10mL分3次淋洗/旋转蒸发浓缩至近1mL)、第6.2节(硅胶柱净化流速每2秒1滴/6mL甲醇洗脱/甲醇定容至10mL/0.2μm膜过滤)、第7.1节(DB-5MS柱30m×0.25mm×0.25μm/100℃(1min)→20℃/min至200℃(1min)→5℃/min至290℃(5min)/进样口280℃/接口300℃/离子源230℃/四极杆150℃/氦气1.0mL/min/EI源70eV/SCAN模式50~450amu/进样1.0μL不分流/溶剂延迟4min)、第7.3节(保留时间+定性离子表B.1定性/标准工作曲线定量)、第8章(公式Xi=[(Ai-Ai0)×Ci×V]/(Ais×M))、第9章(测定低限均为10mg/kg)、表1/表2(水性涂料和溶剂型涂料各12组精密度数据/4种物质3个添加水平/重复性r范围3.80%~5.49%/再现性R范围14.0%~28.6%)、附录A(图A.1总离子流图/出峰顺序UV-320→UV-350→UV-328→UV-327)、表B.1(UV-320定量离子308/UV-327定量离子342/UV-328定量离子322/UV-350定量离子308/特征离子用于区分同分异构体) 构建了一套极其严谨、可量化的涂料中4种紫外线吸收剂气相色谱-质谱测定质量保证体系。
最核心的技术红线体现在:
- 核心前处理(第5/6章): 流平晾干刮取 + 按涂料类型选择提取剂(溶剂型用正己烷/水性用乙腈)+ 超声20min + 旋转蒸发浓缩至1mL + 硅胶柱净化(6mL甲醇洗脱/流速每2秒1滴)+ 0.2μm膜过滤。
- 核心GC条件(第7.1节): DB-5MS柱 + 100~290℃程序升温(总运行约25min)+ 不分流进样 + 进样量1.0μL。
- 核心质谱条件(第7.1节): EI源70eV + SCAN模式(50~450amu)+ 溶剂延迟4min。
- 核心检测对象(附录A/表B.1): 4种目标物(UV-320/ UV-327/ UV-328/ UV-350),其中UV-320和UV-350分子量相同(323.4)但可通过特征离子(UV-320有252、UV-350有294)区分。
- 核心定量方式(第7.2/7.3/第8章): 外标法定量 + 定量离子峰面积计算 + 7个浓度点标准曲线。
- 核心测定低限(第9章): 4种物质均为10mg/kg。
对于梦能涂料的用户而言,本标准是涂料中UV-320、UV-327、UV-328、UV-350紫外线吸收剂合规检验的核心依据。在送检或自检阶段,须明确样品的类型(溶剂型或水性)以正确选择提取溶剂。在样品前处理时,必须按标准要求称样约0.5g(精确至0.1mg),特别需要注意的是提取后需用旋转蒸发仪浓缩至近1mL再进行硅胶柱净化。在仪器分析阶段,须确认GC-MS系统配备DB-5MS(或相当)色谱柱,按标准程序升温(总运行约25min)和SCAN模式(范围50~450amu)运行。在数据判读时,可依据附录A中的出峰顺序(UV-320最早,UV-327最晚)和表B.1的特征离子进行定性确认,使用定量离子的峰面积按外标法公式计算含量。特别需要关注的是,UV-320和UV-350具有相同的分子量(323.4),但通过特征离子(UV-320的特征离子有252,UV-350的特征离子有294)可以有效区分这两种物质,避免误判。只有完整理解并严格遵循本标准的全部要求,才能确保涂料中这4种紫外线吸收剂的检测结果准确、可靠,满足进出口贸易和环保监管的合规性要求。