目前,ＰＶＣ依据其价格优势和较好的耐撕裂性能,开始大量用作土木工程膜材料,作为防水、防渗的重要工程材料。以往被忽视的ＰＶＣ在水环境中的变化情况日益受到人们的重视。ＰＶＣ处于水环境中时,其主要问题是其中的增塑剂的迁移[1]。常用的ＰＶＣ增塑剂是邻苯二甲酸酯类。它是一种低分子液体,与ＰＶＣ大分子之间的作用力完全是分子间的范德华力,因此增塑剂迁移是一种必然趋势。这种迁移对ＰＶＣ造成的危害主要体现在两个方面:一是对材料的力学性能造成不良影响,随着增塑剂的迁出,材料开始变硬、变脆,甚至断裂;二是析出的增塑剂对水环境有影响[2,3]。

1　试验

1. 1　原料ＰＶＣ,2型,100份,北京化工二厂;邻苯二甲酸二甲酯(ＤＭＰ)和邻苯二甲酸二丁酯(ＤＢＰ),分析纯,北京市化学试剂公司;邻苯二甲酸二异辛酯(ＤＥＨＰ),分析纯,45份,北京市助剂二厂;硬脂酸钙,化学纯,5份,温州市化学用料厂;硬脂酸钡,化学纯,5份,温州市化学用料厂。

1.2　试验设备高速混合搅拌机,ＧＨ-10ＤＹ型,北京市塑料机械厂;双辊塑炼机,ＳＫ-160Ｂ,北京市塑料机械厂;超级恒温水浴,501型,上海控温仪器厂;液相色谱仪,ＬＣ-6Ａ,日本岛津;ＯＤＳ分析柱,4.6ｍｍ×25ｍｍ;检测器,ＳＰＤ-6ＡＶ。

1.3　试样制备将ＰＶＣ、邻苯二甲酸酯和其他助剂按配方称量混合,高速搅拌机搅拌5ｍｉｎ,140℃双辊混炼机开炼,调节辊间距,压制出厚1.5ｍｍ的ＰＶＣ薄膜。将ＰＶＣ薄膜切成200ｍｍ×150ｍｍ,浸泡在1000ｍＬ去离子水的广口瓶中,用超级恒温水浴控温,至规定时间和温度,取出萃取液10ｍＬ,用液相色谱检测萃取液中邻苯二甲酸酯类增塑剂的含量。

1.4　测试分别配制ＤＭＰ和ＤＢＰ的标准溶液,称取试样;滴入1000ｍＬ去离子水中,静止48ｈ;30ｍＬ二氯甲烷两次萃取水中的邻苯二甲酸酯化合物;浓缩;定容;用液相色谱测定其浓度。取出浸泡后样品,将其制成哑铃形试样,然后用Ｉｎｓｔｒｏｎ1185万能材料试验机测试力学性能。

2　结果与讨论

2.1　浓度标定配制标准浓度的ＤＭＰ和ＤＢＰ溶液,其液相色谱图峰面积与标准溶液浓度的关系如图1所示。从图中可以看到,ＤＭＰ和ＤＢＰ液相色谱的峰面积与标准溶液

浓度呈现良好的线性关系[4]。ＤＭＰ最低检出浓度是3.22×10-6ｍｇ/ｍＬ,线性回归方程如式1所示。ＤＢＰ最低检出浓度是3.02×10-6ｍｇ/ｍＬ,线性回归方程如式2所示。Ａ=2.595×10-6Ｂ(1)Ａ=1.006×10-6Ｂ(2)式中　Ａ———液相色谱图的峰面积,ｍｍ2　　　Ｂ———水相增塑剂浓度,ｍｇ/ｍＬ从图1中看到,ＤＢＰ和ＤＭＰ的浓度与液相色谱峰面积成较好的线性关系。采用液相色谱测定水中的邻苯二甲酸二甲酯含量,只需对样品进行分离提纯处理,混合物中其他成分干扰小,测定速度快,每6ｍｉｎ即可完成一次分析。与其它方法相比,具有灵敏度高,操作简便,选择性好,重复性好,线性范围宽等特点,可以满足分析试验的要求[4]。

2.2　时间对迁移速度的影响时间对ＤＭＰ和ＤＢＰ迁移的影响如图2和图3所示。从图中看到,ＤＭＰ和ＤＢＰ随着浸泡时间延长,迁移量逐渐增大。这主要是由于水分子进入ＰＶＣ中溶胀的结果,增加了ＰＶＣ的分子活动能力,使ＤＭＰ和ＤＢＰ小分子容易迁移到材料表面;另外,溶胀还使分子渗透到ＰＶＣ材料的内部,加大了水与ＤＭＰ和ＤＢＰ交换面积,因此迁移速度逐渐加快。