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【摘 要】 本文主要分析了气相色谱分析法的相关问题，论述了气相色谱分析法在涂料中的具体应用，分析了气相色谱分析法运用于涂料中的好处和具体的运用法则。
【关键词】 气相色谱分析法；涂料；应用
一、前言
目前，气相色谱分析法在众多领域都有广泛的运用，其中，在涂料的分析中，也开始逐步的采用气相色谱分析法，这种方法的使用对于进一步准确的使用涂料有很大帮助。
二、气相色谱法的构成
气相色谱分析法由三大部分组成，分别是色谱柱体、色谱调制器与色谱检测器，这三部分分工合作，共同实现油品质量安全的有效分析。
色谱柱是气相色谱分析法中最关键的组成部分。一般说来，第一根色谱柱厚膜高效型的色谱柱，因为比较细小，又被称为毛细血管色谱柱，升温速率比较缓慢。第二根色谱柱是细内径短柱，色谱柱构造简单，但是功能突出。调制器主要起到色相的调制作用，他通过捕捉第一根色谱柱上的馏分来获取信息。气相色谱中的检测器反应速率非常快，数据采集在100HZ左右。常用的检测器主要是FID型检测器，采集速率在200HZ左右，检测效果十分理想。
三、气相色谱法在涂料中应用情况
涂料的应用广泛，为了适用于某些特殊用途或改善性能，涂料的技术含量越来越高，成分也越来越复杂。为了借鉴先进的技术，开发或使用高性能的涂料，涂料成分检测成为获取先进技术的一个重要手段和捷径，尤其是对国外高新技术的消化、吸收甚至创新都离不开对涂料组成的了解，如何获取涂料组成的信息是整个涂料检测的关键。涂料解析就是通过一定的分离-分析过程和步骤，将复杂的混合物通过一定的分离手段，纯化到满足各种分析仪器要求的纯度，从而获取涂料的组成和每种成分在涂料中含量的信息。为防止分析成分流失，不同的涂料体系要采用不同的分析程序和步骤。要在起始过程中始终监视物质的流向，因为有些微量组分往往是决定涂料性能的关键。因此，在涂料检测程序设计过程中，要充分考虑设计的合理性，要预测到每个步骤可能带来的分析对象的流失。目前随着科学技术的飞速发展，各种现代化的色谱分析技术层出不穷。色谱法最主要的特点是其高超的分离能力，它的分离效率远远高于蒸馏、萃取、离心等分离技术，应用范围非常广泛，色谱科学在诸多前沿科学领域都发挥着不可替代的重要作用，将先进的色谱分析技术用于涂料成分检测已有不少的研究。
四、气相色谱分析法在涂料中的应用
1、聚合物乳液中的残余单体
聚合物乳液是乳胶涂料的基料，它通常是通过乳液聚合制得。在乳液聚合过程中，通常要求单体有很高的转化率，因为这不但能够提高原材料的利用率，而且还能够减少聚合物乳液中残余单体的含量。由于聚合物乳液残余单体不仅对人体和环境带来不同程度的伤害，还会影响产品的性能，为此必须设法控制乳液中残余单体的浓度。目前，已经出台相关法规限定聚合物乳液中残余单体的浓度在ppm级。因此，检测聚合物乳液中残余单体的含量对聚合过程控制、产品性能改性和优化是非常重要的。目前，常采用两种方法来检测聚合物乳液中残余单体的含量：
（一）间接法：通过测定乳液聚合物过程中单体的转化率来确定聚合物乳液中残余单体的含量。如称量法、密度测定法、超声速度法和热量测定法等已经被用来进行转化率的测量。
（二）直接法：通过适当的仪器直接测量出聚合物乳液中残余单体的含量。近年来，先进的分析仪器如傅里叶红外转换和拉曼光谱法已经被用来在线测量乳液聚合过程中单体的含量。但上述的这些方法，在转化率较高时，测量精度相对较差。因此，非常需要一种准确的检测残余单体含量的方法。气相色谱法具有简单、快速、灵敏和用样少的特点，因而越来越多地用于检测聚合物乳液中残余单体的含量。俞燕君采用填充柱+火焰離子化检测器的气相色谱系统来检测醋丙乳液中残余单体的含量。载气为N2；进样方法是采用二甲基甲酰胺将聚合物乳液溶解成均相溶液后，直接进样；定量方法是采用正丁醇为参比标准，内加法定量。
2、涂料中的游离单体
聚氨酯涂料因其具有高机械耐磨性和韧性，漆膜附着力强，耐化学品性及固化温度可根据需要调整等优良特性，而在国防、基建、化工防腐、车辆、飞机、木器等各方面都得到广泛应用。目前，气相色谱法测定聚氨酯涂料中的游离TDI已被化工行业标准HG2454）1993聚氨酯清漆产品标准采用，编为该标准附录B。
酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂，一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂，它是最早合成的一类热固性树脂。酚醛树脂涂料是以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主要成膜物质。酚醛树脂主要代替天然树脂与干性油配合配制涂料。由于酚醛树脂使涂料在硬度、光泽、快干、耐水、耐酸碱及绝缘方面有较好的性能，所以广泛应用于木器、家具、建筑、电气等方面。但其中所含的游离甲醛在产品应用后释放在环境中对人体产生很大的危害。因此，国家标准GB18582）2001规定了相关产品中游离甲醛的最高限量。目前对于存在于各种产品中游离甲醛含量的检测方法很多，常见的有高效液相色谱法、示波极谱法、乙酰丙酮法、催化光度法、褪色光度法、滴定法等。秦国强采用毛细管色谱柱（FFAP，0.53Lm×50W）+电子捕获检测器的顶空气相色谱系统来检测内墙涂料及胶粘剂中游离甲醛的含量。载气为N2；进样方法是顶空进样；定量方法为外标法定量。气相顶空色谱法简捷、快速、灵敏度高、重现性好，适用于内墙涂料及胶粘剂中游离甲醛的测定。崔庆新采用气相色谱法，以HP-5弹性石英毛细管柱（530m×0.25mm×0.25Lm）为色谱柱进行分离，以苯甲酸萘酯为内标物进行定量，检测酚醛树脂中的游离甲醛，取得了满意的结果。该检测方法在选定的色谱条件下分离效果良好，无干扰，简便、快速、准确，线性范围较宽，重复性好，检测限可达0.1g/kg，能满足相关标准要求。该检测方法为酚醛树脂及其相关或类似产品中游离甲醛含量的测定提供了一种更为可靠的测定方法。
3、涂料中的溶剂
对装饰材料除了要求美观耐用外，还要求符合环境保护要求和有利于健康。三苯是溶剂型木器涂料中主要的有害物质。常用的三苯分析方法为硝化比色法和气相色谱法。硝化比色法是将苯、甲苯和二甲苯分别于不同浓度的硝化混合液中被硝化成二硝基苯和三硝基甲苯，在强碱性溶液中（pH=9～14）用有机溶剂乙醚提取，在乙醚层中加入不同的有机试剂和碱性溶液，当呈不同的颜色后，比色定量。该方法整个操作过程复杂烦琐，误差大、重现性差。而采用气相色谱法检测时，则具有操作简单、定量准确、分析速度快、一次进样即可获得准确结果。室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量附录A采用填充色谱柱+氢火焰离子化检测器的气相色谱系统来检测木器涂料中三苯的含量。载气为N2；进样方法是微量注射器直接进样；定量方法是采用正戊烷为内标物的内标定量法。而毛细管色谱柱的分离能力比填充色谱柱的分离能力高几个数量级，因此，近年来出现了采用毛细管色谱柱+氢火焰离子化检测器的气相色谱系统来检测三苯含量的方法。
五、结束语
综上所述，气相色谱分析法运用到涂料中，可以大大提高涂料使用的效果，为涂料的生产和运用都可以提供一定的参考，具有很强的运用价值，值得推广和进一步研究。
参考文献：
[1]胡逸飞，张新申，俞凌云.甲醛的检测方法与研究进展[J].皮革科学与工程，2009，19（5）：33-35.
[2] GB 18582-2008室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量附录C：游离甲醛含量的测试[S].
[3]张爱梅，田林芹.动力学分光光度法及荧光光度法测定痕量甲醛[J].分析科学学报，2012，20（5）：519-521.
【关键词】 气相色谱分析法；涂料；应用
一、前言
目前，气相色谱分析法在众多领域都有广泛的运用，其中，在涂料的分析中，也开始逐步的采用气相色谱分析法，这种方法的使用对于进一步准确的使用涂料有很大帮助。
二、气相色谱法的构成
气相色谱分析法由三大部分组成，分别是色谱柱体、色谱调制器与色谱检测器，这三部分分工合作，共同实现油品质量安全的有效分析。
色谱柱是气相色谱分析法中最关键的组成部分。一般说来，第一根色谱柱厚膜高效型的色谱柱，因为比较细小，又被称为毛细血管色谱柱，升温速率比较缓慢。第二根色谱柱是细内径短柱，色谱柱构造简单，但是功能突出。调制器主要起到色相的调制作用，他通过捕捉第一根色谱柱上的馏分来获取信息。气相色谱中的检测器反应速率非常快，数据采集在100HZ左右。常用的检测器主要是FID型检测器，采集速率在200HZ左右，检测效果十分理想。
三、气相色谱法在涂料中应用情况
涂料的应用广泛，为了适用于某些特殊用途或改善性能，涂料的技术含量越来越高，成分也越来越复杂。为了借鉴先进的技术，开发或使用高性能的涂料，涂料成分检测成为获取先进技术的一个重要手段和捷径，尤其是对国外高新技术的消化、吸收甚至创新都离不开对涂料组成的了解，如何获取涂料组成的信息是整个涂料检测的关键。涂料解析就是通过一定的分离-分析过程和步骤，将复杂的混合物通过一定的分离手段，纯化到满足各种分析仪器要求的纯度，从而获取涂料的组成和每种成分在涂料中含量的信息。为防止分析成分流失，不同的涂料体系要采用不同的分析程序和步骤。要在起始过程中始终监视物质的流向，因为有些微量组分往往是决定涂料性能的关键。因此，在涂料检测程序设计过程中，要充分考虑设计的合理性，要预测到每个步骤可能带来的分析对象的流失。目前随着科学技术的飞速发展，各种现代化的色谱分析技术层出不穷。色谱法最主要的特点是其高超的分离能力，它的分离效率远远高于蒸馏、萃取、离心等分离技术，应用范围非常广泛，色谱科学在诸多前沿科学领域都发挥着不可替代的重要作用，将先进的色谱分析技术用于涂料成分检测已有不少的研究。
四、气相色谱分析法在涂料中的应用
1、聚合物乳液中的残余单体
聚合物乳液是乳胶涂料的基料，它通常是通过乳液聚合制得。在乳液聚合过程中，通常要求单体有很高的转化率，因为这不但能够提高原材料的利用率，而且还能够减少聚合物乳液中残余单体的含量。由于聚合物乳液残余单体不仅对人体和环境带来不同程度的伤害，还会影响产品的性能，为此必须设法控制乳液中残余单体的浓度。目前，已经出台相关法规限定聚合物乳液中残余单体的浓度在ppm级。因此，检测聚合物乳液中残余单体的含量对聚合过程控制、产品性能改性和优化是非常重要的。目前，常采用两种方法来检测聚合物乳液中残余单体的含量：
（一）间接法：通过测定乳液聚合物过程中单体的转化率来确定聚合物乳液中残余单体的含量。如称量法、密度测定法、超声速度法和热量测定法等已经被用来进行转化率的测量。
（二）直接法：通过适当的仪器直接测量出聚合物乳液中残余单体的含量。近年来，先进的分析仪器如傅里叶红外转换和拉曼光谱法已经被用来在线测量乳液聚合过程中单体的含量。但上述的这些方法，在转化率较高时，测量精度相对较差。因此，非常需要一种准确的检测残余单体含量的方法。气相色谱法具有简单、快速、灵敏和用样少的特点，因而越来越多地用于检测聚合物乳液中残余单体的含量。俞燕君采用填充柱+火焰離子化检测器的气相色谱系统来检测醋丙乳液中残余单体的含量。载气为N2；进样方法是采用二甲基甲酰胺将聚合物乳液溶解成均相溶液后，直接进样；定量方法是采用正丁醇为参比标准，内加法定量。
2、涂料中的游离单体
聚氨酯涂料因其具有高机械耐磨性和韧性，漆膜附着力强，耐化学品性及固化温度可根据需要调整等优良特性，而在国防、基建、化工防腐、车辆、飞机、木器等各方面都得到广泛应用。目前，气相色谱法测定聚氨酯涂料中的游离TDI已被化工行业标准HG2454）1993聚氨酯清漆产品标准采用，编为该标准附录B。
酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂，一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂，它是最早合成的一类热固性树脂。酚醛树脂涂料是以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主要成膜物质。酚醛树脂主要代替天然树脂与干性油配合配制涂料。由于酚醛树脂使涂料在硬度、光泽、快干、耐水、耐酸碱及绝缘方面有较好的性能，所以广泛应用于木器、家具、建筑、电气等方面。但其中所含的游离甲醛在产品应用后释放在环境中对人体产生很大的危害。因此，国家标准GB18582）2001规定了相关产品中游离甲醛的最高限量。目前对于存在于各种产品中游离甲醛含量的检测方法很多，常见的有高效液相色谱法、示波极谱法、乙酰丙酮法、催化光度法、褪色光度法、滴定法等。秦国强采用毛细管色谱柱（FFAP，0.53Lm×50W）+电子捕获检测器的顶空气相色谱系统来检测内墙涂料及胶粘剂中游离甲醛的含量。载气为N2；进样方法是顶空进样；定量方法为外标法定量。气相顶空色谱法简捷、快速、灵敏度高、重现性好，适用于内墙涂料及胶粘剂中游离甲醛的测定。崔庆新采用气相色谱法，以HP-5弹性石英毛细管柱（530m×0.25mm×0.25Lm）为色谱柱进行分离，以苯甲酸萘酯为内标物进行定量，检测酚醛树脂中的游离甲醛，取得了满意的结果。该检测方法在选定的色谱条件下分离效果良好，无干扰，简便、快速、准确，线性范围较宽，重复性好，检测限可达0.1g/kg，能满足相关标准要求。该检测方法为酚醛树脂及其相关或类似产品中游离甲醛含量的测定提供了一种更为可靠的测定方法。
3、涂料中的溶剂
对装饰材料除了要求美观耐用外，还要求符合环境保护要求和有利于健康。三苯是溶剂型木器涂料中主要的有害物质。常用的三苯分析方法为硝化比色法和气相色谱法。硝化比色法是将苯、甲苯和二甲苯分别于不同浓度的硝化混合液中被硝化成二硝基苯和三硝基甲苯，在强碱性溶液中（pH=9～14）用有机溶剂乙醚提取，在乙醚层中加入不同的有机试剂和碱性溶液，当呈不同的颜色后，比色定量。该方法整个操作过程复杂烦琐，误差大、重现性差。而采用气相色谱法检测时，则具有操作简单、定量准确、分析速度快、一次进样即可获得准确结果。室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量附录A采用填充色谱柱+氢火焰离子化检测器的气相色谱系统来检测木器涂料中三苯的含量。载气为N2；进样方法是微量注射器直接进样；定量方法是采用正戊烷为内标物的内标定量法。而毛细管色谱柱的分离能力比填充色谱柱的分离能力高几个数量级，因此，近年来出现了采用毛细管色谱柱+氢火焰离子化检测器的气相色谱系统来检测三苯含量的方法。
五、结束语
综上所述，气相色谱分析法运用到涂料中，可以大大提高涂料使用的效果，为涂料的生产和运用都可以提供一定的参考，具有很强的运用价值，值得推广和进一步研究。
参考文献：
[1]胡逸飞，张新申，俞凌云.甲醛的检测方法与研究进展[J].皮革科学与工程，2009，19（5）：33-35.
[2] GB 18582-2008室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量附录C：游离甲醛含量的测试[S].
[3]张爱梅，田林芹.动力学分光光度法及荧光光度法测定痕量甲醛[J].分析科学学报，2012，20（5）：519-521.