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溶劑型膠黏劑VOC檢測

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發(fā)布時間：2025-07-30 08:59:00 更新時間：2025-07-29 08:59:00

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

溶劑型膠黏劑VOC檢測

溶劑型膠黏劑因其優(yōu)異的初始粘接強度、快速固化和對各種基材的良好適應(yīng)性，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。然而，這類膠黏劑在生產(chǎn)和使用過程中會釋放大量的揮發(fā)性有機化合物（Volatile Organic Compounds, VOC）。VOC不僅對大氣環(huán)境造成污染，形成光化學(xué)煙霧和臭氧污染，也是室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要影響因素，部分VOC還具有毒性、致癌性、致畸性，對人類健康構(gòu)成潛在威脅。因此，對溶劑型膠黏劑中的VOC含量進行準確檢測和嚴格控制，是滿足日益嚴格的環(huán)保法規(guī)（如中國的《膠黏劑揮發(fā)性有機化合物限量》GB 33372等）、保障生產(chǎn)和使用者健康、推動行業(yè)綠色發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

主要檢測項目

溶劑型膠黏劑VOC檢測的核心項目包括：

1. VOC總量：指在規(guī)定條件下測定的產(chǎn)品中所有揮發(fā)性有機化合物的總質(zhì)量濃度（通常以g/L或%表示）。

2. 特定揮發(fā)性有機化合物含量：針對法規(guī)或標(biāo)準中重點管控的毒性、危害性較大的單組分或多組分化合物進行定量檢測。常見的目標(biāo)化合物包括：

苯、甲苯、二甲苯（鄰、間、對）等苯系物(BTEX)
甲醛
鹵代烴（如二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等）
特定醇類（如甲醇、乙二醇等）
酮類（如丙酮、丁酮等）
特定酯類（如乙酸乙酯、乙酸丁酯等）
特定碳氫化合物

3. 水分含量：水分含量是計算VOC總量必需的參數(shù)之一（通常采用卡爾·費休法等方法測定）。

4. 密度：用于結(jié)果單位（如g/L）的計算。

關(guān)鍵檢測儀器

溶劑型膠黏劑VOC檢測主要依賴以下精密分析儀器：

1. 氣相色譜儀（GC）：分離復(fù)雜混合物中各VOC組分的核心設(shè)備。常配備以下檢測器：

氫火焰離子化檢測器（GC-FID）：測定VOC總量的首選，對絕大多數(shù)有機化合物響應(yīng)靈敏且線性范圍寬。
質(zhì)譜檢測器（GC-MS）：用于VOC總量測定（需特殊方法）和特定化合物的定性與定量分析，具有極高的選擇性和靈敏度，是鑒定和準確定量目標(biāo)有害物質(zhì)（如苯、特定鹵代烴等）的金標(biāo)準。

2. 頂空進樣器（HS）：最常用的樣品前處理/進樣裝置。將樣品置于密封的頂空瓶中加熱平衡，抽取瓶內(nèi)氣態(tài)部分（頂空蒸氣）直接注入GC進行分析。此法操作簡便，自動化程度高，能有效減少基質(zhì)干擾。

3. 熱脫附儀（TD）：另一種重要的樣品前處理技術(shù)，尤其適用于痕量VOC分析。樣品（或吸附了樣品揮發(fā)物的吸附管）在惰性氣流中加熱，釋放出的VOC被冷阱富集，再快速加熱脫附后送入GC。靈敏度極高。

4. 卡爾·費休水分測定儀：用于準確測定樣品中的水分含量。

5. 密度計/比重瓶：用于測定樣品的密度。

6. 分析天平：精確稱量樣品。

7. 恒溫烘箱/干燥器：用于樣品制備或水分測定前的干燥。

主流檢測方法

溶劑型膠黏劑的VOC檢測主要依據(jù)以下標(biāo)準化方法，核心是樣品中VOC的提取、分離和定量：

1. VOC總量測定：

重量法：將樣品在一定條件下（如105±2°C，3小時）烘干，測定烘干前后質(zhì)量差來計算不揮發(fā)物含量，間接計算VOC含量（VOC% = 100% - 不揮發(fā)物% - 水分%）。此法設(shè)備簡單，但精度相對較低，易受樣品中其他揮發(fā)分（如水分、低沸點添加劑）干擾。
氣相色譜法（GC法）：
- 頂空-氣相色譜法（HS-GC-FID）：最常用且標(biāo)準化的方法（如GB 33372附錄A, HJ/T 220）。將樣品稀釋于合適溶劑（如N,N-二甲基甲酰胺DMF）中，置于頂空瓶加熱平衡后，抽取頂空氣體注入GC-FID分析。通過與內(nèi)標(biāo)物（如正十一烷）或外標(biāo)物的峰面積比較定量，計算所有出峰有機化合物的總和（扣除水分和豁免化合物）作為VOC總量。此法準確度高，自動化好，能有效避免非VOC揮發(fā)分的干擾。
- 熱脫附-氣相色譜法（TD-GC-FID）：靈敏度更高，適用于低含量VOC樣品或特定標(biāo)準要求。

2. 特定揮發(fā)性有機化合物含量測定：

頂空-氣相色譜-質(zhì)譜法（HS-GC-MS）：首選方法。利用HS進樣，GC分離，MS進行高選擇性和高靈敏度的定性與定量分析?？赏瑫r測定多種目標(biāo)化合物。
熱脫附-氣相色譜-質(zhì)譜法（TD-GC-MS）：適用于痕量目標(biāo)化合物的檢測。
直接進樣-氣相色譜法（DI-GC）：將樣品用溶劑稀釋后直接注入GC（配備FID或MS），適用于組分簡單或特定標(biāo)準要求的情況（需注意稀釋劑和目標(biāo)物沸點差異可能帶來的歧視效應(yīng)）。

3. 水分測定：主要采用卡爾·費休滴定法（容量法或庫侖法）。

4. 密度測定：常用比重瓶法或數(shù)字密度計法。

主要檢測標(biāo)準

國內(nèi)外針對溶劑型膠黏劑的VOC檢測有一系列權(quán)威標(biāo)準，為檢測提供了規(guī)范的操作程序和限量要求：

中國國家標(biāo)準（GB）和環(huán)境保護標(biāo)準（HJ）：

GB 33372-2020 《膠粘劑揮發(fā)性有機化合物限量》：強制性國家標(biāo)準，規(guī)定了溶劑型膠黏劑中VOC總量和苯、甲苯+二甲苯、鹵代烴總量的限值要求。其附錄A詳細規(guī)定了VOC總量的測定方法（頂空-GC-FID法）。
HJ/T 220-2005 《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求膠粘劑》：雖已部分被GB 33372取代VOC限值，但其附錄C提供的VOC測定方法（頂空-GC-FID法）仍是重要參考。
GB/T 23986-2009 《色漆和清漆揮發(fā)性有機化合物（VOC）含量的測定氣相色譜法》：雖然主要針對涂料，但其原理和方法（DI-GC-FID法）有時也作為溶劑型膠黏劑VOC檢測的參考。
GB/T 606-2003 《化學(xué)試劑水分測定通用方法卡爾·費休法》：水分測定的基礎(chǔ)標(biāo)準。
涉及特定有害物質(zhì)（如苯、鹵代烴）測定的標(biāo)準常參考GB 18583-2008 《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量》（該標(biāo)準也已被GB 33372整合更新VOC部分）附錄中的GC-MS等方法。

國際標(biāo)準：