汽车VDA标准中文版.docx

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汽车VDA标准中文版

VDA278热脱附分析非金属汽车内饰材料中的有机挥发物

目的：

分析程序用于非金属材料（用于在机动车辆的内饰件，例如：

纺织品，地毯，胶粘剂，密封剂，泡沫材料，皮革，塑料件，金属箔片漆或不同的材料的组合）的排放量的测定。

用本标准进行从有机质物质中释放出的物质的定性和定量分析。

此外，可以测定两个半定量的值，一是估计的挥发性有机化合物（VOC值），而是可能的散发的可冷凝物质的部分（雾值）。

此外，它也可以得到单一物质的排放量。

在分析样品排放时，将样品进行热提取、分离，进行气相色谱分析。

本测试方法是只有在本文中描述的条件下才有效。

然而，用该方法得到的结果，在其他一定的条件下是不适用的：

●为了进行有关健康评估所排放的物质。

●在任何形式作为估计浓度基础评估那些的整车内饰，在驾驶或驾驶类似的条件。

关键词：

释放非金属材料，热脱附（TDS），VOC值，雾度值

内容列表

1.定义

1.1热脱附分析

1.2VDA278中VOC值

1.3VDA278中雾度值

2.存储

3.分析系统，仪器参数

3.1设备系统的最低要求

3.2热脱附系统适用性的检查

3.3适用性检查实例

4.进行分析

4.1清洗吸附管

4.2系统审核

4.3校准

4.4样品分析序列

4.5色谱评价

5验证

5.1实际样品的测量值，实验室间测试

5.2甲苯在Tenax中的检出限

5.2甲苯在Tenax中的偏差和回收率

6可能出现的错误及故障排除

6.1样品准备

6.2表面不均匀的复杂样品

6.3冷却系统时的问题（KAS3，Gerstel公司）

6.4热脱附问题（turbo-matrixATD，PE公司）

6.5水分含量高的样品

6.6物质的错误识别

6.7高挥发值超过检测线性范围

7附录

7.1特定材料的重量

7.2热脱附分析产生的漆膜

7.3热脱附分析示意图

7.4控制混合色谱示例

7.5Excel报告介绍，小区配置

7.6Excel报告介绍，样品Excel报告

1.定义

1.1热脱附分析

在热脱附分析（TDS）时，少量的样品在玻璃管中加热。

释放的挥发性物质在惰性气体的保护下在程序温度蒸发器中冷却。

烘烤阶段完成后，在冷却的情况下迅速升温至280ºC。

收集的挥发性物质，在气相色谱中被分离，用光谱进行测试。

附录7.3给出了用参考物质校准的热脱附分析的结构示意图，单位ug/g，可以对释放物质进行半定量分析。

甲苯用来作为VOC分析的定量参考物质，正十六烷作为雾度测试的定量参考物质。

用化合物峰的质谱图和保留指数作为定性分析的依据。

1.2VDA278的VOC值

VDA278的VOC值是是挥发性物质的综合，只用相当于甲苯的量来计算。

用这里描述的方法，煮沸和洗脱的化合物用正十溴烷（C20）的尺寸来进行评价。

对于这些物质，假定他们可以用车内空气分析来证明，在这些样品分析是在90℃下加热30min，VOC值用双倍的方法进行分析，结果可以用高于两倍的方法值来表示。

VDA278的雾度值

雾度值的测定是用留在VOC分析时连接的热脱附管的第二个样品进行的，在120℃加热60分钟。

雾度值是不易挥发的物质的综合，包含正十六烷的保留时间。

用相当于正十六烷的值来计算，物质的沸点范围从正构烷烃“C16~C32”。

在环境温度时这些物质很容易在挡风玻璃上凝结起雾。

2.存储

材料的分析时间的选择依据据材料的年龄，其对应到最后装配工作的最短的交付状态。

例如，在汽车工作中一种泡沫材料的交付在发泡后的2~12天，因此泡沫材料的测试最多在其通风2天之内完成。

总是根据最不利的条件进行的（最差的情况）。

用于调查的代表性的样品没有发生污染。

每个样品要被气密焊接在铝夹心箔中，或者样品用双层的铝箔（30um）进行密闭包装，边缘折叠几次。

另外，样品需要密封在聚乙烯袋中，传送到实验室。

在样品进行实际测试时样品需要存储在温度要低于18℃。

样品准备和处理详细过程参考附录7.1和7.2.

附录7.1由不同材料组成的样品的定义

附录7.2清漆薄膜生产的定义

3.分析系统，仪器参数

3.1合适设备系统的最低要求

●直接耦合热解析系统/GC系统

●气相色谱仪（建议是使用电子气路控制系统）

●温度可编程，分流系统

●质谱检测器，质谱数据库

●惰性玻璃表面解析管，内径为4-5mm

●色谱石英毛细管分析住：

固定相5%的苯甲基硅氧烷

●设备控制软件

●评估AIA格式的原始数据文件的色谱软件

●在VOC条件下，4.2.1中描述的控制混合物中单个物质（用甲苯计算的）的回收率早60~140%，甲苯的回收率在80~120%。

●保持以下控制限（DIN32645，置信区间CI=95%）：

在VOC运行时甲苯<0.04ug二十烷（C20）<0.06ug

在Fog运行时正构烷烃C32<0.2ug

控制限的测定：

在甲醇（VOC运行）和/或正戊烷（雾度）中溶解不同的物质注入到Tenax管中，在280℃下解析。

在VOC和或Fog方法参数对应的分流比或者GC条件，详见5.2.

3.2热解析系统的适用性检测

审核测试和设备组合举例

设备

设备组合1

设备组合2

热解析单位

Gerstel公司TDSA：

玻璃吸附管

直径：

外径6mm，内径4mm

PE公司TurbomatricATD：

玻璃吸附管

直径：

外径6mm，内径4mm

气相色谱仪

安捷伦公司HP6890（待电压力控制系统EPS）（Ohne检测器分流）

PE公司自动系统XL

柱分流：

MSD/FID=1.1

灭活毛细管：

MSD长3.6m*0.15um（内径）

FID：

长2m/0.15um（内径）

载气

氦气5.0，MesserGriesheim公司postcleanwithMegasorb气体净化器

氦气5.0

分离柱

50m*0.32mm，0.52um5%苯甲基硅氧烷

HPUltra2（19091B-115）

50m*0.32mm，0.52um5%苯甲基硅氧烷

HPUltra2（19091B-115）

冷阱

Gerstel公司KAS3

玻璃内胆：

填充灭活石英棉（Kat.No.842010）

Turbomatrix整合灭活石英玻璃衬（2.8mm内径），用0.5cm的石英羊毛填充，2cmTenaxTA和1cm石英羊毛（解析管）

检测器

MSD

安捷伦公司5972A

PE公司Turbomass+FID

评估软件

ChemstationG1701BA,MSExcel97,

Wiley7N/IST-MS-Spectra

database

Turbomass4.1.1,

MS-Excel2000,

Wiley7N/NIST-MS-Spectra

database

3.3.2Fog分析仪器参数

单元

设备组合1

设备组合2

热解析单元

TDSA

采样模式样品拆卸

流模式分流

初始温度20℃

延迟时间1min

速率60K/min

结束温度120℃

结束时间60min

传输线温度280℃

GC运行时间57min

Turbomatrix

温度：

阀/管280℃

管：

（Fog）120℃

60min（2级解析）

1min（purge）

流：

14psi（柱前压力）

20ml/min（解析）

22ml/min（进口）

19ml/min（出口）

冷阱参数

分流模式1：

30

初始温度-150℃

升温速率：

12K/sec

结束温度：

280℃

阱：

-30℃（低）

280℃（高）

20min（保持）

40k/s（速率）

气相色谱

（GC）

连接MSD的传输线280℃

升温程序：

50℃，2min，等温

25k/min，到160℃

10K/min，到280℃，保温30min

整个时间：

接近48min

流速：

1.3ml/min

EPS：

持续分流模式

热解析管流动证明

MSD设置

数据录取：

前12.5min

质量数校准：

标准自动校准（炉温100℃）

扫描模式（低/高质量数）：

29~370amu，2.3Scan/s

质谱-阈值：

100

FID设置

温度：

320℃

O2流量：

45ml/min

H2流量：

450ml/min

衰减：

-6，范围：

1

评估

用TIC进行定性和定量分析

用TIC进行定性评估；

FID进行量化分析。

3.3.3校准和质量解决方案设备参数

项目

设备组合1

设备组合2

热解析单元

TDSA

采样模式样品拆卸

流模式分流

初始温度20℃

延迟时间1min

速率60K/min

结束温度280℃

结束时间5min

传输线温度280℃

Turbomatrix

温度：

阀/管280℃

管：

280℃

30min（2级解析）

1min（purge）

流：

14psi（柱前压力）

20ml/min（解析）

22ml/min（进口）

19ml/min（出口）

冷阱参数

分流模式1：

30

初始温度-150℃

升温速率：

12K/sec

结束温度：

280℃

结束时间5min

平衡时间1min

阱：

-30℃（低）

280℃（高）

20min（保持）

40k/s（速率）

评估

用TIC进行定性和定量分析

用TIC进行定性评估；

FID进行量化分析。

校准和控制分析时气相色谱仪的参数：

用甲苯校准和混合控制分析时，样品参数用于VOC测试的参数。

当Datenerfasssung开始更多的飞溅时，甲醇在5.5min左右出峰。

用Fog分析的GC条件进行十六烷的校准。

在校准物质洗脱后断开GC的炉温可以缩短样品的GC运行时间。

4分析的执行

4.1热解析管的洗脱

使用完全没有污染的解析管。

新购的解析管在第一次使用前必须仔细清洗。

Verfahrn

是使用的。

对于玻璃管推荐使用以下程序：

清洗管浸泡在碱性溶液中几个小时或者过夜以保证彻底清洁，然后彻底清洗，首先用热水冲洗至少1min，然后用软化水冲洗。

然后干燥（105℃，45min），避免交叉污染（气密性包装在铝箔中）。

4.2系统审核

为了检查设备系统的运行情况，一批分析后需要运行控制标准溶液分析（见4.2.1）。

控制标准溶液包含非极性，极性和酸性物质其不需要的吸附有明显的拖尾峰。

因此他可以检测到重大损失产生的泄露。

紧密连续的峰，如邻二甲苯和正壬烷表示了色谱的分离度。

在选定的色谱条件下，这连个物质的峰在基线处必须完全分离，所有的物质必须有清洗的质谱定性数据。

通过测量和灵敏度调整来保证分光检测器的效率，从而必须由生产商要求的规格实现。

因此空气和水分的检查是必要的，以保证整个系统的气密性。

此外，在样品分析前，整个TDS/GC系统必须检查可能的记忆效应，至少应该进行运行一个空的脱附管。

如果负面影响，如强的风拖尾，干扰峰或出现显著的重大损失，系统必须清理。

必要时更换色谱柱，玻璃衬管，密封垫。

记录每批样品质量控制的记过，作为质量控制尺度的质量控制内容（规则图）如：

●控制物质的峰面积

●计算控制物质等同于甲苯的浓度

●保留时间

4.2.1控制溶液的制备

以下物质溶解在甲醇中，被证明是适用于体系的（在VOC条件下的洗脱）：

表1控制混合

保留指数7

组成

保留指数

组成

670

苯

1100

N-十一烷

700

正庚烷

1110

2,6-二甲基苯酚

766

甲苯

1200

N-十二烷

800

正辛烷

1300

正十三烷

870

对二甲苯

1400

正十四烷

895

邻二甲苯

1435

二环己胺

900

正壬烷

1500

正十五烷

1000

正癸烷

1600

正十六烷

1030

2-乙基-1-己醇

2390

Di-（2-ethylhexl）-adipat

持续生产时的建议：

对于每个组件，称200±20mg样品放入玻璃容器中（例如5ml螺口玻璃瓶），精确到0.1mg。

称混合溶液约100mg（精确到0.1mg），转移到50ml容量瓶中，加甲醇至接近刻度线，盖上活塞且小心振荡直到所有的溶液完全溶解在甲醇中。

然后加甲醇至刻度线，再次摇匀。

将4uL溶液加入到热脱附管（详见4.3.2）中进行质量控制，以便在热解析管中，每种物质接近0.45±0.1ul。

在该混合物中的正构烷烃的保留时间是适合作为测量确定未知物质的峰值的保留指数和额外的MS鉴定的样本的参考。

4.2.2控制溶液的有效期

控制溶液在合适的保存（8摄氏度）条件下有效期至少为三个月。

4.3校准

按照外标法进行校准。

填充TenaxTA的热解析管用校准溶液进行校准。

4.3.1校准溶液

准备以下两种校准溶液：

1.VOC分析时，约.5ug/ul的甲苯的甲醇溶液

2.Fog分析时，约5ug/ul的正十六烷的甲醇溶液

在50ml的容量瓶中加入约25mg（精确到0.1mg）甲苯和/或正十六烷，然后加入甲醇制刻度线以下，盖上盖子并振动，然后加甲醇至刻度线并摇匀。

校准溶液在较冷的条件下储存至少3个月。

正确浓度的保证是实验室质量控制的要求。

4.3.2用控制溶液进行校准

将填充TenaxTA的热解析管连接在进样装置，以保证用校准溶液校准时流经校准管的惰性气流（氦5.0）。

废气的GC进样器连接螺栓或冷却时纯的隔膜头的建立提供了转接器（GERSTEL公司）使得工作任务满意进行。

后者具有死体积相对较小，损失较少发生的优点。

可以通过安装可调节流量计来检验氦气的流量。

对于热解析管，可以通过在外面安装一个气压表来控制整个流量和检查气密性。

流量接近0.7±0.3l/min。

整个流速校准到接近2.5~3L。

在Tenax管中有甲苯和/或十六烷时，尽可能地移除使用的甲醇基体。

插图1是测试样品的适当的设备布置。

插图1仪器校准溶液的分配