Page 86 - 理化检验-化学分册2025年第三期

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工作简报 DOI：10. 11973/lhjy-hx230381

波长色散 X 射线荧光光谱法测定天然橡胶中硫的含量

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张 彰 ，丁友超 ，吴 璟 ，张 越 ，张 彤 ，孙婷婷 ，严文勋 1*
（1. 南京海关工业产品检测中心，南京 210019；2. 江苏省纺织产品质量监督检验研究院，南京 210007）
摘 要：针对现有的橡胶中硫含量检测方法过程复杂且耗时较长，以及目前市面暂无天然橡胶基
体的在售有证标准物质的问题，以硫磺、氧化锌、硬脂酸、硫化促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺
（TBBS）和生胶为原料，通过人工配料、混炼和硫化压片制备了不同硫含量梯度的天然橡胶基体的人
工参考样品，采用波长色散X射线荧光光谱法对天然橡胶中的硫含量进行测定，绘制校准曲线。结果
表明，在参考样品制备过程中，混炼12 min有助于硫元素的均匀分散。当停放温度为25 ℃、停放时间
为48 h时，硫元素的分散性最好，参考样品的均匀性最佳。硫的质量分数在1. 0%~4. 0%内与对应
的荧光强度呈线性关系，方法的检出限为0. 006%（质量分数）。方法用于平行测定质控样品10次，
所得测定平均值与理论值基本一致，相对标准偏差小于2. 0%。与国家标准GB/T 41946—2022离子
色谱法进行方法比对，两种方法的测定结果基本一致。
关键词： 波长色散X射线荧光光谱法；天然橡胶；硫；参考样品
中图分类号：O657. 34 文献标志码：A 文章编号：1001-4020(2025)03-0320-05

橡胶材料以其弹性、耐酸碱性和耐候性等特性， 融法》中的化学法以及GB/T 41946—2022《橡胶
在化工、农业、材料、航天等多个领域得到广泛应 全硫含量的测定 离子色谱法》中的离子色谱法。然
[1]
用 。作为全球橡胶消费第一大国，我国有80%的 而，化学法操作复杂、耗时较长，每个步骤中的误差
[2]
橡胶依赖进口 。天然橡胶因其稀缺性和广泛应用 都可能导致较大的偏差，且受到多种干扰因素的影
性，与石油、铁矿等国际大宗商品相同，成为一种具 响，测定结果准确度有待提高；离子色谱法干扰因素
有战略意义的资源型产品 。在橡胶硫化过程中， 较少，数据准确率高，但测定过程所需时间较长。波
[3]
硫起到至关重要的作用，未经硫化的橡胶分子之间 长色散X射线荧光光谱法利用特定波长的X射线照
没有交联，缺乏良好的机械性能，几乎没有使用价 射样品表面，激发样品产生荧光，通过观察荧光X射
值。经过硫化，生橡胶分子之间产生交联，其结构发 线的波长和强度来确定元素的种类和含量。该方法
生变化，从而大大改善了拉伸、弹性、硬度等一系列 具有快速、准确和灵活等优点，已广泛应用在各种产
性能，形成有使用价值的橡胶制品，硫含量直接影响 品元素的测定中 [7-9] 。但关于X射线荧光光谱法测定
橡胶制品的物理和化学性能。因此，橡胶中硫含量 橡胶中硫含量的研究鲜有报道。基于此，本工作采
的测定在提高橡胶质量、确定产品性能以及确保橡 用波长色散X射线荧光光谱法测定经硫化后的天然
胶制品的安全性方面起着至关重要的作用 [4-6] 。 橡胶制品中硫的含量，方法具有前处理简单、检测过
目前的国家标准方法中，橡胶中硫含量的测 程快速便捷、准确度可靠等优点，能够满足日常分析
定方法包括GB/T 4497. 1—2010《橡胶 全硫含量 需求，有助于橡胶硫化工艺技术研究、新产品开发和
的测定 第1部分：氧瓶燃烧法》和GB/T 4497. 2— 质量控制，对于提升橡胶产品质量具有重要意义。
2013《橡胶 全硫含量的测定 第2部分：过氧化钠熔
1 试验部分

收稿日期：2023-09-23 1. 1 仪器与试剂
基金项目：海关总署科研项目（2022HK063） ；江苏省市场监督管 S8 Tiger型波长色散X射线荧光光谱仪；940型
理局科技计划项目（KJ2022016） 离子色谱仪；BSA224S型分析天平 （精确至0. 1 mg）；
作者简介：张彰，高级工程师，硕士，主要从事进出口商品检验
CF-160 型炼胶机；7014-H30 型平板加硫成型机；
研究
GT-7016AR型切胶机。
*通信作者：严文勋，研究员，博士，主要从事进出口商品检验
研究，wenxunyan@126. com 硫磺、氧化锌、硬脂酸、硫化促进剂N-叔丁基-2-
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