涂料中主要有害物质分析及检测方法研究

摘要

涂料具有装饰性、防护性以及功能性等特点，而被广泛应用于建筑、车辆、金属制品等行业。随着科技进步和生活水平的提高，人们对涂料的功能提出了更多的要求。为了获得这些功能，在制造涂料时，需要添加各种助剂、溶剂。在这个过程中，极易引入对人体有害的物质，这些害物质在使用过程中逐渐释放，威胁使用者的健康造成甚至生命。
　　本文针对涂料中有害物质的组成、检测与控制的瓶颈问题，针对不同的有害物质，提出了利用气相色谱对水性及溶剂型涂料中挥发性有机化合物含量(VOC)进行检测、利用EDX射线荧光光谱法对涂料中有害重金属含量进行检测、对涂料中的甲醛含量利用乙酰丙酮分光光度法进行测定。研究对比了样品不同前处理条件和仪器的设置参数对测量结果的影响，研究结果显示本文所提出的检测方法简单、检测结果可靠，精度满足实践工作要求。
　　目前，在实践中对VOC含量的检测方法存在需进行分组测定，检测流程过于繁琐，检测结果偏差大的缺陷，导致检测结果可靠性不高、检测效率低。针对该问题，本文提出了联合使用气相色谱法，对水性和溶剂型涂料中挥发性有机化合物进行检测，克服了现有检测方法的缺陷，对涂料中VOC含量检测方法的改进提供了理论支撑和实践积累。
　　甲醛是致癌物质，对人体健康的威胁非常大。本文参照水性涂料甲醛含量的测定标准，采用乙酰丙酮作显色剂的分光光度法对防火涂料中的甲醛含量进行定量检测，研究了温度对该检测方法结果的影响规律，分析了该方法的普适性，并应用该方法对涂料样品的甲醛含量进行测定，将测试结果与常用测试方法的结果对比分析。结果表明，该方法可靠，操作方便。
　　能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)是一种无损分析技术，相对于(ICP-AES)检测技术，具有样品制备简单、分析速度快、可同时测量多元素和测量范围宽等优点而迅速得到广泛应用。本文利用粉末压片-EDX射线荧光光谱法对自己制备的含有铅、铬、硒和镉元素的涂料样品进行重金属含量测定。分析了该方法，对该方法测试回收率、检出限、精密度进行了严格的评价分析。结果说明EDXRF分析方法速度快、重现性精密性好、成本更低更环保，更适合于涂料的批量产品检测。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 涂料的定义、分类及用途

1．1．1 涂料的定义

1．1．2 涂料的分类及用途

1．2 涂料中的有毒有害物质

1．2．1 涂料中的重金属及其危害

1．2．2 挥发性有机化合物

1．2．3 VOC污染的主要来源

1．2．4 VOC的种类

1．2．5 VOC对人体的危害

1．2．6 苯系物

1．2．7 甲苯二异氰酸酯

1．2．8 卤代烃

1．3 目前有害物质的分析检测方法

1．3．1 甲醛的检测方法

1．3．2 VOC的检测方法

1．3．3 苯系物的检测方法

1．3．4 重金属的检测方法

1．4 本课题研究的目的和意义

1．4．1 针对VOC的检测

1．4．2 针对甲醛的检测

1．4．3 针对苯系物的检测

1．4．4 针对重金属的检测

第2章 气相色谱测定水性涂料中VOC

2．1 实验部分

2．1．1 仪器与试剂

2．1．2 色谱条件

2．1．3 实验方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 提取溶剂的选择

2．2．2 气相色谱仪条件的优化

2．2．3 提取体系的研究

2．2．4 线性关系与检出限

2．2．5 方法的精密度与样品的加标回收率

2．2．6 样品检测

2．3 本章小结

第3章 气相色谱法测定溶剂型涂料中VOC

3．1 实验部分

3．1．1 仪器与试剂

3．1．2 色谱条件

3．1．3 涂料样品前处理

3．2 结果与讨论

3．2．1 实验条件

3．2．2 气相色谱条件的优化

3．2．3 线性关系与检出限

3．2．4 实际样品的检测

3．3 本章小结

第4章 X射线荧光光谱法测定涂料中有害重金属

4．1 实验部分

4．1．1 仪器与试剂

4．1．2 样品制备

4．1．3 标准样品的制备

4．1．4 分析过程

4．2 结果与讨论

4．2．1 自制标样

4．2．2 仪器条件的优化

4．2．3 线性关系的建立

4．2．4 样品制备条件的选择

4．3 测定方法的评价

4．3．1 回收率

4．3．2 精密度

4．3．3 检出限

4．4 本章小结

第5章 乙酰丙酮分光光度法测定涂料中甲醛

5．1 实验部分

5．1．1 仪器与试剂

5．1．2 样品的预处理

5．1．3 检测原理

5．2 结果与讨论

5．2．1 标准溶液的标定

5．2．2 温度对测定结果的影响

5．2．3 标准曲线的绘制

5．2．4 回收率和精密度

5．2．5 样品的测定

5．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

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