董彩玉，苍飞飞，吕佳萍

（北京橡胶工业研究设计院，北京 100143）

RT培司，化学名为对氨基二苯胺，又名4-氨基二苯胺或N-苯基对苯二胺，分子式为C12H12N2[1]，主要用于生产橡胶防老剂4020，4010NA，4010和688等。目前发达国家轮胎工业中防老剂4010NA和4020用量占防老剂总用量的70%以上，可以说对苯二胺类防老剂的生产领域就是RT培司的市场[2-3]。此外，RT培司在染料、纺织和印刷等领域均有广泛应用[4-6]。

我国橡胶助剂质量参差不齐，业界越来越重视橡胶助剂及其原材料的检测[7-13]。RT培司的纯度对对苯二胺类防老剂的质量影响很大，HG/T 4231—2011《4-氨基二苯胺》规定RT培司产品的纯度不小于0.985。虽然有时RT培司纯度达到甚至高于标准要求，但却不能满足高品质对苯二胺类防老剂的生产需要。全球防老剂4010NA和4020的生产企业都将提高产品质量的重点放在提高RT培司的纯度上。

本工作通过裂解气相色谱/质谱联用（Py-GC/MS）仪分析RT培司的杂质，解决RT培司有效成分质量分数较大时用气相色谱（GC）方法等常规技术难以分析其杂质的问题，并确认RT培司中杂质来源，以利于提高RT培司的纯度。

1 实验

1.1 试样与试剂

RT培司（有效成分质量分数不小于0.990）和导热油，由RT培司生产企业提供；二氯甲烷，色谱纯，市售品。

1.2 主要仪器

双击式PY-2020iD型热裂解仪，日本Frontier公司产品；Agilent 7890A/5975C型GC/MS联用仪，美国安捷伦科技有限公司产品。

1.3 进样方式

1.3.1 RT培司试样溶解进样

取一定量RT培司试样置于试管中，倒入适量溶剂超声溶解。吸取一定量溶液，注射进已去活不锈钢小试样杯中，挥发完溶剂，小心插入挂钩并将其调整成竖直状，悬挂于裂解器中。

1.3.2 RT培司试样直接进样

用试样杯挂钩底部蘸取少量RT培司试样，将挂钩放入已去活不锈钢小试样杯中，小心插入并将挂钩调整成竖直状，悬挂于裂解器中。

1.3.3 导热油试样直接进样

用试样杯挂钩底部蘸取少量导热油试样，将挂钩放入已去活不锈钢小试样杯中，小心插入并将挂钩调整成竖直状，悬挂于裂解器中。

1.4 仪器操作条件

1.4.1 热裂解仪

裂解温度为300 ℃，与GC单元的接口温度为280 ℃，惰性气氛为高纯氦气。

1.4.2 GC/MS联用仪

1.4.2.1 GC单元

色谱柱为Frontier UA5-30M-0.25F型超合金毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 µm），载气为高纯氦气，流速为1.0 mL·min-1，气化温度为280℃，GC与MS单元接口温度为280 ℃，柱箱升温程序从50 ℃开始以10 ℃·min-1的速率升温至280℃，保持15 min。

1.4.2.2 MS单元

电子轰击（EI）离子源，电子能量为70 eV，离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃；离子扫描采用全扫描方式，扫描范围为35～400 amu。

1.5 谱图采集

试样经热裂解仪进入GC单元分离，再经MS单元检测，得到总离子流色谱（TIC）和MS谱。每个试样至少重复测定2次。

2 结果与讨论

RT培司试样的有效成分质量分数不小于0.990，用常规GC方法难以确认杂质。如果先检测疑似杂质的导热油试样，很可能污染Py-GC/MS系统，因此拟先检测RT培司试样，再检测导热油试样。

2.1 RT培司试样溶解进样

二氯甲烷极性较弱，而RT培司的极性较强，二氯甲烷可以溶解较少的RT培司。RT培司试样溶解进样的TIC谱如图1所示。从图1仅可以清楚地看出RT培司有效成分的谱峰，而杂质谱峰不明显，推测是因为RT培司和杂质在二氯甲烷中的溶解性不同而导致二者比例失真所致。

图1 RT培司试样溶解进样的TIC谱

2.2 RT培司试样直接进样

鉴于上述问题，采用RT培司试样直接进样。RT培司试样直接进样的TIC谱如图2所示，从图2可以看出，在保留时间20～25 min处有清晰的杂质谱峰。

图2 RT培司试样直接进样的TIC谱

2.3 导热油试样直接进样

企业怀疑RT培司试样纯度降低是生产中导热油泄漏所致，但一直没有可靠证据。导热油试样直接进样的TIC谱如图3所示。从图3可以看出，在保留时间20～25 min处有一簇谱峰（4种主要组分），该保留时间与图2中杂质谱峰的保留时间一致。

图3 导热油试样直接进样的TIC谱

导热油试样4种主要组分的MS谱如图4所示。从图4（a）～（d）可以看出，导热油试样4种主要组分主要的特征离子质核比为167，179，181和272，各组分比较相似，根据质核比和专业分析，可以推断为导热油组分为含有苯环的化合物。

图4 导热油试样4种主要组分的MS谱

2.4 RT培司杂质与导热油TIC对比

将导热油特征离子与RT培司特征离子的TIC谱进行对比，如图5所示。从图5可以看出，图5（a）和（b）在保留时间20～25 min时各谱峰的保留时间和丰度基本一致，可以确认RT培司样品的杂质为导热油。

图5 导热油特征离子与RT培司特征离子的TIC谱

3 结论

（1）Py-GC/MS联用仪可以解决RT培司有效成分质量分数较大时用GC方法等常规技术难以分析其杂质的问题。

（2）采用Py-GC/MS联用仪可以直接进样，既可节省溶剂，又可避免试样各组分在溶剂中溶解度差异对测试结果的影响。

（3）Py-GC/MS联用仪不仅可以根据GC谱的保留时间和谱峰相对强度对物质进行定性分析，而且可以通过MS谱进一步确认，结果准确可靠。

（4）RT培司试样中的杂质来源于导热油。RT培司生产过程中应避免此类物质的污染，以提高产品纯度。