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【摘 要】本文简要介绍了聚甲醛的特点、生产工艺、应用现状，概括了气相色谱技术在工业、科研领域及聚甲醛工业生产过程中的应用现状。
【关键词】聚甲醛 气相色谱 应用现状
气相色谱技术（GC）是利用有机化学中某些化合物具有易于挥发而不发生分解的特点，而对其进行分离与分析的技术。这一技术不仅可以测试某一特定化合物的纯度，还可以对混合物中的各组分进行分离，同时还可以测定各组分的相对含量。在石油化学工业中大部分的原料和产品都可采用气相色谱法来分析。本文对气相色谱技术在聚甲醛工业生产中的应用进行概括综述，对其在中间产物及杂质分析中的应用起到一定理论指导意义。
1 聚甲醛生产工艺
1.1 聚甲醛的特点。聚甲醛具有良好的物理机械性能、耐化学品性，使用温度范围较广，可在-40℃～100℃长期使用，具有密度高，结晶度较高、刚性大、自润滑性能好、耐疲劳、耐摩擦、耐有机溶剂、成型加工简单等突出优点；此外，聚甲醛还耐反复冲击、去载回复性优、耐化学药品性优，固有绝缘性、吸振性、消音性好并且受湿度影响很小；并且其力学性能受温度影响也比较小，热变形温度较高。聚甲醛主要分为两大类：一类是以杜邦公司为代表的均聚甲醛，是三聚甲醛的均聚物。结构如：CH3C-（CH2O）n-COCH3；另一类是以Hoechst-Celanese公司为代表的共聚甲醛，分子主链以（-CH2O-）链节为主，其间杂以少量的（-CH2CH2O-）或 （-C4H8O-）链节。
1.2 均聚甲醛的生产工艺。均聚甲醛的成功开发始于1959年美国杜邦公司。其生产工艺：以浓度为50%的甲醛为原料，原料甲醛中常含有大量水和其他杂质，经与异辛醇生反应生成乙基己基半水甲醛溶液，再经过脱水、热裂解得到纯甲醛，然后在阳离子型催化剂，如三氟化硼乙醚络合物的催化下，聚合成均聚甲醛。聚合料再经过滤、分离及干燥后，用醋酐羟基酯化封端，最后得到热稳定的聚甲醛，然后加入抗氧的助剂，挤出造粒制得成品。
1.3 共聚甲醛的生产工艺。共聚甲醛的成功开发始于1960年美国Celanese公司。其生产工艺：以 65%的浓甲醛为原料，在硫酸催化剂的作用下合成三聚甲醛，提浓和溶剂苯萃取，得到精制的聚合级三聚甲醛与第二单体（环氧乙烷或二氧五环），二者在催化剂的作用下进行共聚反应生成粗聚合物，对该粗聚合物进行进一步的研磨及钝化处理，接着与助剂掺混，最后挤出造粒制得共聚甲醛粒料。
2 聚甲醛应用现状
基于上述聚甲醛诸多优良特性，其在机械、电子、汽车及日用品等各个领域都有广泛的应用。机械方面，聚甲醛可用来制造农用手动喷雾器部件，播种机的连接和联运部件，排灌水泵壳，进出水阀座以及接头和套管等。还可用来制造纺织机中纺织综丝，以其重量轻、对机器的损耗小、不会生锈、容易清洗等优点成了钢制综丝的换代产品。电子电器方面，聚甲醛可用来制造电扳手外壳、煤钻外壳及开关手柄等。汽车领域，聚甲醛可用于散热器水管阀门、散热器箱盖及燃料油箱盖等。
3 气相色谱技术在科研及工业领域应用现状
食品领域，吴惠勤等利用气相色谱-质谱技术对不同食品进行研究，建立了不同食品中21种邻苯二甲酸酯的分析方法，并测定了华南地区不同食品和包装材料中的邻苯二甲酸酯含量，对保障食品安全具有重要意义。日化产品，戴京晶等建立了化妆品中5种防腐剂卡松、对羟基苯甲酸甲酯等的气相色谱分析方法，分离效果好，抗干扰能力强且灵敏度高。农残分析方面，汤富彬等建立了茶叶中22种有机磷农药残留量的气相色谱分析方法。与传统方法相比，提高了分析速度，简化了操作步骤，并且节约了试剂，完全适用于茶叶中多种有机磷农药残留量检测。
4 气相色谱技术在聚甲醛工业领域的应用
如前所述，均聚甲醛以甲醛水溶液为原料，原料中常含有大量水和其他杂质，如甲醇、甲缩醛、甲酸甲酯、二聚甲醛、甲酸、二甲醚等，这些不良杂质会对聚合反应产生不同程度的影响。此外工艺生产过程中还会产生二氧五环、三聚甲醛等中间产物，这些物质的产率对最终聚合产物的产量具有重要作用。因而探索这些杂质及中间产物的分析方法，对研究反应条件对聚合反应的影响、改进合成工艺条件、确定三聚甲醛质量控制指标均有重要的意义。
但是现阶段聚甲醛的生产工艺中杂质及中间产物的鉴定分析多采用化学分析法，耗时长、效率低，且人为误差较大。而气相色谱技术不仅能简便迅速的分析出各种巳知杂质，又能对这些杂质及中间产物进行准确定量。牟艳春等建立了快速测定高纯度三聚甲醛中微量甲醇、苯、甲缩醛等有机杂质的气相色谱分析方法，符合对聚合后处理工段生产控制和聚甲醛生产污水中微量有机物杂质测定的要求。张勤等利用催化裂解-气相色谱/质谱分析技术（CP-GC/Ms），对聚甲醛及共聚甲醛进行链结构分析及裂解机理的探讨，得出了均聚与共聚的区别并对裂解机理进行了探讨，有助于产品性能的提高。黄联捷等对三聚甲醛及其主要杂质的分离和定量分析进行了探索。经过条件试验，使三聚甲醛和20多个杂质得到良好分离，并对其中的主要杂质进行了定量测定，对聚甲醛聚合反应和产品质量控制具有重要指导意义。
参考文献：
[1]陈金耀.高耐磨，自润滑聚甲醛改性研究.四川大学，2004年硕士论文.
[2]纪立春，刘志富，李美荣，等.聚甲醛技术进展和发展前景[J]. 精细化工及中间体，2006，（ 6） ：23-24.
[3]王晓明，徐泽夕，王越峰，等.聚甲醛的生产和应用[J].塑料工业，2012，40（3）：46-49.
[4]刘莉.聚甲醛的一个新的应用领域—纺织综丝[J]，塑料工业，2008（2）.
[5]吴惠勤，朱志鑫，黄晓兰，等.不同类别食品中21种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱测定及其分布情况研究[J].分析测试学报，2011，30（10）：1079-1087.
[6]戴京晶，刘 奋，梁 伟，等.气相色谱法分析化妆品中的防腐剂[J].实用预防医学， 2005，12（4）：738-740.
[7]汤富彬，陈宗懋，罗逢健，等.固相萃取-气相色谱法检测茶叶中的有机磷农药残留量[J].分析试验室，2007，26（2）：43-47.
【关键词】聚甲醛 气相色谱 应用现状
气相色谱技术（GC）是利用有机化学中某些化合物具有易于挥发而不发生分解的特点，而对其进行分离与分析的技术。这一技术不仅可以测试某一特定化合物的纯度，还可以对混合物中的各组分进行分离，同时还可以测定各组分的相对含量。在石油化学工业中大部分的原料和产品都可采用气相色谱法来分析。本文对气相色谱技术在聚甲醛工业生产中的应用进行概括综述，对其在中间产物及杂质分析中的应用起到一定理论指导意义。
1 聚甲醛生产工艺
1.1 聚甲醛的特点。聚甲醛具有良好的物理机械性能、耐化学品性，使用温度范围较广，可在-40℃～100℃长期使用，具有密度高，结晶度较高、刚性大、自润滑性能好、耐疲劳、耐摩擦、耐有机溶剂、成型加工简单等突出优点；此外，聚甲醛还耐反复冲击、去载回复性优、耐化学药品性优，固有绝缘性、吸振性、消音性好并且受湿度影响很小；并且其力学性能受温度影响也比较小，热变形温度较高。聚甲醛主要分为两大类：一类是以杜邦公司为代表的均聚甲醛，是三聚甲醛的均聚物。结构如：CH3C-（CH2O）n-COCH3；另一类是以Hoechst-Celanese公司为代表的共聚甲醛，分子主链以（-CH2O-）链节为主，其间杂以少量的（-CH2CH2O-）或 （-C4H8O-）链节。
1.2 均聚甲醛的生产工艺。均聚甲醛的成功开发始于1959年美国杜邦公司。其生产工艺：以浓度为50%的甲醛为原料，原料甲醛中常含有大量水和其他杂质，经与异辛醇生反应生成乙基己基半水甲醛溶液，再经过脱水、热裂解得到纯甲醛，然后在阳离子型催化剂，如三氟化硼乙醚络合物的催化下，聚合成均聚甲醛。聚合料再经过滤、分离及干燥后，用醋酐羟基酯化封端，最后得到热稳定的聚甲醛，然后加入抗氧的助剂，挤出造粒制得成品。
1.3 共聚甲醛的生产工艺。共聚甲醛的成功开发始于1960年美国Celanese公司。其生产工艺：以 65%的浓甲醛为原料，在硫酸催化剂的作用下合成三聚甲醛，提浓和溶剂苯萃取，得到精制的聚合级三聚甲醛与第二单体（环氧乙烷或二氧五环），二者在催化剂的作用下进行共聚反应生成粗聚合物，对该粗聚合物进行进一步的研磨及钝化处理，接着与助剂掺混，最后挤出造粒制得共聚甲醛粒料。
2 聚甲醛应用现状
基于上述聚甲醛诸多优良特性，其在机械、电子、汽车及日用品等各个领域都有广泛的应用。机械方面，聚甲醛可用来制造农用手动喷雾器部件，播种机的连接和联运部件，排灌水泵壳，进出水阀座以及接头和套管等。还可用来制造纺织机中纺织综丝，以其重量轻、对机器的损耗小、不会生锈、容易清洗等优点成了钢制综丝的换代产品。电子电器方面，聚甲醛可用来制造电扳手外壳、煤钻外壳及开关手柄等。汽车领域，聚甲醛可用于散热器水管阀门、散热器箱盖及燃料油箱盖等。
3 气相色谱技术在科研及工业领域应用现状
食品领域，吴惠勤等利用气相色谱-质谱技术对不同食品进行研究，建立了不同食品中21种邻苯二甲酸酯的分析方法，并测定了华南地区不同食品和包装材料中的邻苯二甲酸酯含量，对保障食品安全具有重要意义。日化产品，戴京晶等建立了化妆品中5种防腐剂卡松、对羟基苯甲酸甲酯等的气相色谱分析方法，分离效果好，抗干扰能力强且灵敏度高。农残分析方面，汤富彬等建立了茶叶中22种有机磷农药残留量的气相色谱分析方法。与传统方法相比，提高了分析速度，简化了操作步骤，并且节约了试剂，完全适用于茶叶中多种有机磷农药残留量检测。
4 气相色谱技术在聚甲醛工业领域的应用
如前所述，均聚甲醛以甲醛水溶液为原料，原料中常含有大量水和其他杂质，如甲醇、甲缩醛、甲酸甲酯、二聚甲醛、甲酸、二甲醚等，这些不良杂质会对聚合反应产生不同程度的影响。此外工艺生产过程中还会产生二氧五环、三聚甲醛等中间产物，这些物质的产率对最终聚合产物的产量具有重要作用。因而探索这些杂质及中间产物的分析方法，对研究反应条件对聚合反应的影响、改进合成工艺条件、确定三聚甲醛质量控制指标均有重要的意义。
但是现阶段聚甲醛的生产工艺中杂质及中间产物的鉴定分析多采用化学分析法，耗时长、效率低，且人为误差较大。而气相色谱技术不仅能简便迅速的分析出各种巳知杂质，又能对这些杂质及中间产物进行准确定量。牟艳春等建立了快速测定高纯度三聚甲醛中微量甲醇、苯、甲缩醛等有机杂质的气相色谱分析方法，符合对聚合后处理工段生产控制和聚甲醛生产污水中微量有机物杂质测定的要求。张勤等利用催化裂解-气相色谱/质谱分析技术（CP-GC/Ms），对聚甲醛及共聚甲醛进行链结构分析及裂解机理的探讨，得出了均聚与共聚的区别并对裂解机理进行了探讨，有助于产品性能的提高。黄联捷等对三聚甲醛及其主要杂质的分离和定量分析进行了探索。经过条件试验，使三聚甲醛和20多个杂质得到良好分离，并对其中的主要杂质进行了定量测定，对聚甲醛聚合反应和产品质量控制具有重要指导意义。
参考文献：
[1]陈金耀.高耐磨，自润滑聚甲醛改性研究.四川大学，2004年硕士论文.
[2]纪立春，刘志富，李美荣，等.聚甲醛技术进展和发展前景[J]. 精细化工及中间体，2006，（ 6） ：23-24.
[3]王晓明，徐泽夕，王越峰，等.聚甲醛的生产和应用[J].塑料工业，2012，40（3）：46-49.
[4]刘莉.聚甲醛的一个新的应用领域—纺织综丝[J]，塑料工业，2008（2）.
[5]吴惠勤，朱志鑫，黄晓兰，等.不同类别食品中21种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱测定及其分布情况研究[J].分析测试学报，2011，30（10）：1079-1087.
[6]戴京晶，刘 奋，梁 伟，等.气相色谱法分析化妆品中的防腐剂[J].实用预防医学， 2005，12（4）：738-740.
[7]汤富彬，陈宗懋，罗逢健，等.固相萃取-气相色谱法检测茶叶中的有机磷农药残留量[J].分析试验室，2007，26（2）：43-47.