HS-SPME-GC-MS analysis of organic compounds emitted from poly(methyl methacrylate)

• Autorzy: Rogalewicz R. , Voelkel A.

Warianty tytułu

PL

Analiza związków organicznych wydzielanych z poli(metakrylanu metylu) za pomocą techniki HS-SPME-GC-MS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Volatile organic compounds generated during thermal decomposition of poly (methyl meth-aery late) (PMMA) were analysed by capillary gas chromatography with mass spectrometry detection (GC-MS). Decomposition process of PMMA was carried out for 10 min in the closed cell at 100, 150,200,250, and 280°C. Volatile compounds emitted from poly(methyl methacrylate) were trapped onto the SPME (solid phase microextraction) polymeric fibre and further analysed by GC. Qualitative analysis has shown that the emitted vapours are the complex mixture of decomposition products of poly (methyl methacrylate), e.g. methyl methacrylate and several polymer-accompanying compounds as the initiator (2,2'-azobis-(2-methylpropionitrile) - AIBN). chain regulator (dodecanethiol), inhibitor (Topanol OC), and plasticizers (phthalates). Our studies covered identification of the compounds evolved during decomposition of poly(methyl methacrylate) into the headspace phase, optimisation of HS-SPME conditions, e.g. fibre coating, desorption time and temperature, as well as of the conditions of PMMA decomposition, e.g. decomposition time and temperature, or the sample mass. We accomplished also quantitative analysis of main products of PMMA decomposition and of the accompanying compounds present in the studied material.

PL

Lotne związki organiczne powstałe w trakcie rozkładu termicznego poli (metakrylanu metylu) (PMMA) analizowano techniką kapilarnej chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS). Termiczny rozkład PMMA przeprowadzono w zamkniętym naczyniu przy 100,150, 200,250 i 280°C przez l0 minut. Lotne związki uwalniane z poli (metakrylanu metylu) były zatrzymywane na polimerowym włóknie SPME (mikroekstrakcja do fazy staiej) i dalej analizowane techniką GC. Analiza jakościowa pokazała, że emitowane pary sązfożonąmieszaninąproduktów rozkładu poli (metakrylanu metylu), wśród których zidentyfikowano np.: metakrylan metylu i kilka dodatków stosowanych przy polimeryzacji włącznie 2 inicjatorem (azodiizobulyronitrylem -AiBN). regulatorem długości iańcucha (dodekanotiolem). inhibitorem (Topanolem OC) i plastyfikatorami (ftalanami). W naszych badaniach zidentyfikowaliśmy związki uwalniane podczas rozkładu poli (metakrylanu metylu) w fazie nadpowierzchniowej oraz optymalizowaliśmy warunki HS-PME. jak np.; rodzaj pokrycia włókna, czas i temperaturę desorpcji, oraz warunki termicznego rozkładu PMMA, jak np.: czas i temperatura i masa próbki. Nasze badania miały umożliwić przeprowadzenie analizy ilościowej głównych produktów rozkładu PMMA i obecnych w badanym materiale dodatków.

Słowa kluczowe

EN

gas chromatography-mass spectrometry; headspace solid phase microextraction; poly(methyl methacrylate); thermal decomposition

PL

chromatografia gazowa ze spektrometrią mas; mikroekstrakcja do fazy stałej; poli(metakrylan metylu); rozkład termiczny

• Wydawca: Komitet Chemii Analitycznej PAN
• Czasopismo: Chemia Analityczna
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, No. 6
• Strony: 991--1006
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Rogalewicz R.

• Poznań University of Technology, Institute of Chemical Technology and Engineering, pl. Marii Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań, Poland

autor

Voelkel A.

• Poznań University of Technology, Institute of Chemical Technology and Engineering, pl. Marii Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań, Poland

Bibliografia

• 1. Kanerva L., Henriks-Eckerman M.L., Jolanki R. and Estlander T., Dermatol. Clin., 15, 533 (1997).
• 2. Nayebzadeh A., Stangel I. and Dufresne A., The Sci. Total Environ., 247, 33 (2000).
• 3. Yu C. and Crump D., Build. Environ., 33, 357 (1998).
• 4. Skjevrak I., Due A., Gjerstad K.O. and Herigstad H., Water Res., 37, 1912 (2003).
• 5. Charvet R., Cun C. and Leroy P., Analusis, 28, 980 (2000).
• 6. Brown J.E. and Kashiwagi T., Polym. Degrad. Stab., 52, 1 (1996).
• 7. Bounekhel M. and McNeill I.C., Polym. Degrad. Stab., 65, 443 (1999).
• 8. Tsuge S. and Ohtani H., Polym. Degrad. Stab., 58, 109 (1997).
• 9. Parent J.S., Polymer Degradation and Stabilization, Depart. of Chem. Eng., Dupuis Hall 2002 at: http:/www.info.chee.queensu.ca/CHEE390/lectures.htm.
• 10. Guo X.Y., Huang B., Dyakonov T., Chen Y., Padron L., Vickestrőm T., Kuhn J., Hodkiewicz J. and Stevenson W.T.K., Appl. Spectr., 53, 1403 (1999).
• 11. Pet'ka J., Etievant P. and Callement G., Analusis, 28, 330 (2000).
• 12. Nising P., Zeilmann T. and Meyer T., On the degradation and the stabilization of PMMA in continuous process, Proceedings XXVII ISCRE, Hong Kong 2002.
• 13. MacCallum J.R., Makromol. Chem., 83, 137 (1965).
• 14. Samperi F., Puglisi C., Alicata R. and Montaudo G., Polym. Degrad. Stab., 83, 3 (2004).
• 15. Zahradnik E., Chemie der Polymerwerkstoffe, Univ. Erlangen, Nürnberg 2002 at: http://www.lsp.uni-erlangen.de/vorlesung/menue/start.html.
• 16. Wah-Lau O. and Wong S.K., J. Chromatogr. A, 882, 255 (2000).
• 17. Troitskii B., Troitskaya L.S., Dimitriev A.A. and Yakimov A.S., Eur. Polym. J., 36, 1073 (2000).
• 18. Chang T.C., Yu P.Y., Hong Y.S., Wu T.R. and Chiu Y.S., Polym. Degrad. Stab., 77, 29 (2002).
• 19. Earls O.A., Axford I.P. and Braybrook J.H., J. Chromatogr. A, 983, 237 (2003).
• 20. Pollock H., Pyrolysis of PMMA, Univ. Lancaster, Lancaster 2002 at: http://www.metal.elte.hu/sums/pollock6.ppt
• 21. Montaudo G. and Lattimer R.P., Mass spectrometry of polymers, Boca Raton: CRC Press, 2001, pp. 122-129.
• 22. Kusch P. and Knupp G., J. Sep. Sci., 25, 539 (2002).
• 23. Grőning M. and Hakkarainen M., J. Chromatogr. A, 932, 1 (2001).
• 24. Witkiewicz Z., Principles of chromatography, WNT, Warsaw 2000, pp. 420-421 (in Polish).
• 25. Cuadros-Rodriguez L., Gamiz-Garcia L. and Almansa-Lopez E., Trends Anal. Chem., 20, 195 (2001).
• 26. Ezquerro O., Pons B. and Tena T., J. Chromatogr. A, 985, 247 (2003).
• 27. Stevens MP., Polymer Chemistry. An Introduction, Addison-Wesley Publishing Company, London 1975, pp. 196-201.
• 28. Pawliszyn J., Application of Solid Phase Microextraction, Royal Society of Chemistry, Cambridge 1999 (chapter 1 and 2).