塑料成分分析及添加剂检测

塑料成分分析是通过物理、化学及仪器手段，确定塑料中聚合物类型、添加剂种类及含量、残留单体及其他杂质的技术。

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一、塑料成分分析的关键目标



主成分鉴定：确定基体聚合物类型（如PE、PP、PVC、PET等）。



添加剂分析：检测增塑剂（如邻苯二甲酸酯）、阻燃剂（如溴化联苯醚）、抗氧化剂、着色剂（含量非常低，有可能测不到）等。



杂质与残留物：分析残留单体（如VCM）、催化剂残留、降解产物或污染物。



逆向工程：破解未知塑料配方。



二、常用分析方法



傅里叶变换红外光谱（FTIR），差示扫描量热法（DSC），热重分析（TGA），核磁共振（NMR），气相色谱-质谱联用（GC-MS），高效液相色谱（HPLC），X射线荧光光谱（XRF），裂解气相色谱-质谱（Py-GC-MS），元素分析仪（EA），扫描电镜-能谱（SEM-EDS）。



三、分析流程

样品预处理



物理分离：对多层复合塑料（如PET/AL/PE）分层处理。



溶解/萃取：用THF溶解PS，二甲苯溶解PE（需加热）。



热裂解：对交联树脂（如环氧）进行高温裂解。



分步检测



d一步：FTIR或DSC快速初筛主成分。



第二步：TGA分析热稳定性及添加剂大致含量。



第三步：GC-MS/HPLC/XRF定量添加剂和杂质。



数据整合



结合谱图库（如FTIR的Hummel谱库）比对结果。



计算添加剂占比（如增塑剂占PVC的30%-40%）。



塑料成分分析需结合多种技术，针对不同需求（如主成分鉴定、痕量添加剂检测）选择方法。工业应用中常需平衡成本与精度，例如回收塑料分选以FTIR为主，而医药包装材料需严格检测迁移物（HPLC-MS/MS）。