聚醚多元醇羟值测定方法探讨*

杨 武，刘 杰，孙海娥，唐 丽

（1.辽宁地质第六大队，辽宁普兰店116200；2.辽宁恒星精细化工（集团）有限公司，辽宁丹东118000）

聚醚多元醇羟值测定方法探讨*

杨 武1，刘 杰2，孙海娥2，唐 丽2

（1.辽宁地质第六大队，辽宁普兰店116200；2.辽宁恒星精细化工（集团）有限公司，辽宁丹东118000）

对测定聚醚多元醇羟值的酰化方法进行探讨，提出了操作简便，快速适用的咪唑催化的乙酸酐-丙酮体系催化酰化法。该催化酰化反应水浴加热至（50±1）℃，反应30 min。与国标法相比，该催化酰化法避免使用有毒的吡啶试剂，且完成一次测定耗时可从国标方法的2 h缩短至30 min。改进后的方法具有简单、快速、准确等优点。

聚醚多元醇；羟值；测定

聚醚多元醇是低聚多元醇中用量最大的一类，主要用于生产聚氨酯弹性体、涂料及胶粘剂等[1]。其中羟值是表征聚醚多元醇性质的重要参数，不同羟值的聚醚多元醇可以得到性质迥然不同的制品。羟值测定是有机定量分析中的重要项目之一，目前测定聚醚多元醇的羟值一般采用酰化法，如邻苯二甲酸酐—吡啶法，乙酸酐—吡啶法等，相关国家标准对此也有详细规定。这些方法虽然酰化能力强、稳定可靠，但也存在一些不足，如操作过程复杂；耗时较长，一般需要2 h以上；并多以吡啶为溶剂，但吡啶是易挥发、有恶臭的液体，吸入少量会引起头晕、恶心等现象，大量吸入会麻痹中枢神经，引起肝、肾的损害；对健康有不良影响，本文提出了一种新方法，以咪唑为催化剂，以乙酸酐—丙酮作酰化剂，酰化反应时间只需30 min，测试时间短，操作方便，结果稳定可靠。

2 实验部分

2.1 实验原理

聚醚多元醇中的羟基在咪唑催化下与过量乙酸酐发生定量酰化反应，加水水解过量乙酸酐后，以酚酞溶液为指示剂，用NaOH标准溶液中和在酰化过程中产生的副产物乙酸及水解生成的乙酸，根据滴定空白和样品液所消耗NaOH溶液的体积差，计算羟值。

2.2 主要试剂和仪器

乙酰化试剂：乙酸酐与丙酮体积比为1︰10，加入乙酸酐质量分数为2%的咪唑，摇匀，贮于棕色瓶中，放置过夜使用。

酚酞指示剂：1%的乙醇溶液（质量分数）。

NaOH标准水溶液：1.0 mol/L。

仪器：250 mL碘量瓶，恒温水浴锅，分析天平，15 mL移液管，50 mL滴定管。

2.3 测定步骤

称量聚醚多元醇试样2.0～2.5 g左右（精确至0.000 1 g）于碘量瓶中，用移液管准确加入15 mL乙酰化试剂，盖上瓶塞摇动使样品完全溶解。用水密封后，放入水浴锅，升温至（50±1）℃温度下维持反应30 min，待酰化反应结束后加入25 mL水水解过量乙酸酐。取出冷却至室温，用少量水冲洗瓶壁，加2滴酚酞指示剂，用NaOH标准水溶液滴至粉红色并保持15 s不裉色即为滴定终点。同时进行空白实验，按羟值公式（1）计算：

式中：V1—空白消耗的NaOH标准溶液量，mL；

V2—样品消耗的NaOH标准溶液量，mL；

c—NaOH标准溶液质量浓度，mol/L；

m—样品的质量，g。

3 结果与讨论

3.1 酰化温度的确定

酰化反应温度是影响羟值测定结果的一个重要因素，温度太低，会延长酰化反应时间；温度高虽然有利于酰化进行。但温度太高，会使少量聚醚发生裂解，影响测定结果。同时由于丙酮的沸点比较低，所以酰化温度不能选择太高。本法在确定酰化反应时间30 min前提下，对用国标测定真实羟值为112.53 mg KOH/g的聚醚1000在不同酰化温度进行羟值实验。结果如表1所示。从表1可以看出酰化温度在（50.0±l）℃下羟值与国标测定最接近。

表1 酰化反应温度对测定结果的影响Table 1 Effect of reaction temperature on determination result

3.2 酰化时间的确定

一般认为酰化时间过短会导致羟值偏低，但若酰化时间过长又会延长测定周期使溶液颜色加深。对真实羟值为112.53 mg/g的试样，在酰化温度为50℃条件下进行不同反应时间的试验，结果列于表2。从表2可以看出在酰化时间为30 min时羟值与国标基本接近。

表2 酰化反应时间对测定结果的影响Table 2 Effect of reaction time on determination result

3.3 准确度实验

在优化测定条件下（酰化温度50℃，酰化时间30 min），以聚醚1000样品（羟值为109～115 mg KOH/g）为基准样，用国标等不同方法检验测定本法的准确性，结果列于表3。

表3 酰化反应方法对测定结果的影响Table 3 Effect of reaction method on determination result

从表3可以看出本方法基本与国标法测试结果接近。

3.4 适用性实验

为考查该方法的适用性，选取了4个不同聚醚样品，在同等条件下（酰化温度50℃，酰化时间30 min）进行了测定，结果如表4所示。

表4 本方法对不同样品的适用性结果Table 4 Application result of different samples

4 结 论

（1）建立了以丙酮—乙酸酐为酰化试剂，咪唑为催化剂的改进催化酰化方法，用该法测定聚醚多元醇的羟值时，适宜条件为酰化温度为50℃，酰化时间为30 min。

（2）本方法测定周期短，操作简便，结果稳定可靠，对羟值＜200 mgKoH/g的聚醚多元醇尤为合适。

[1]山西省化工研究所.聚氨酯弹性体手册[M].北京：化学工业出版社，2000.

[2]GB/T 7384-1996，聚乙氧基化衍生物羟值的测定[S].

[3]GB/T 12008.3-89，聚醚多元醇中羟值的测定方法[S].

[4]HG/T 2709-1995，聚酯多元醇中羟值的测定[S].

Determination Method of Hydroxyl Value of Polyether Polyol

YANG Wu1，LIU Jie2，SUN Hai-e2，TANG Li2
（1.No.6 Geological Party of Liaoning Province，Liaoning Pulandian 116200，China；2.Liaoning Fixed Star Chemicals(Group)Co.，Ltd.，Liaoning Dandong 118000，China）

The catalyzed acylation method for determining hydroxyl value of polyether polyol was discussed，and a new catalyzed acylation method of acetic anhydride-acetone system using imidazole as catalyst was put forward，this method was simple and rapid.In the catalyzed acylation method，reaction temperature in water bathing was at（50± 1）℃for 30 min.Compared with international general method，the poisonous pyridine reagent was avoided，in the meantime，the reaction period was shorted from 2 h to 30 min.This improved method was simple，fast and precise.

Polyether polyol；Hydroxyl value；Determination

TQ326.5

A

1671-0460（2010）02-0220-02

2010-03-18

杨 武（1967-），男，辽宁锦州人，助理工程师，1992年毕业于长春地质学院工业分析专业，现从事岩矿分析工作。电话：0411-83168779，E-mail：yangwu1967138@sina.com。