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
1.3 VDA278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（KAS 3，Gerstel公司）
6.4热脱附问题（turbo-matrix ATD，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控制混合谱示例
7.5Excel报告介绍，小区配置
7.6 Excel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
●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Turbomatric ATD：
玻璃吸附管
直径：外径6mm，内径4mm
气相谱仪
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，Messer Griesheim公司postclean with Megasorb气体净化器
氦气5.0
分离柱
50m*0.32mm，0.52um 5%苯甲基硅氧烷
HP Ultra2（19091B-115）
50m*0.32mm，0.52um 5%苯甲基硅氧烷
HP Ultra2（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，2cm Tenax TA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
Chemstation G1701BA, MSExcel97,
Wiley 7N/ IST-MS-Spectra
database
Turbomass 4.1.1,
MS-Excel2000,
Wiley 7N/NIST-MS-Spectra
database
3.3.2Fog分析仪器参数
汽车检测线
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谱的分离度。在选定的谱条件下，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