醋酸酐室温酰化法测定聚酯多元醇中羟值的含量
2011-04-11苏义华
苏义华
（黑龙江省化工研究院，黑龙江 哈尔滨150078）
分析测试
醋酸酐室温酰化法测定聚酯多元醇中羟值的含量
苏义华
（黑龙江省化工研究院，黑龙江 哈尔滨150078）
本文介绍了利用醋酸酐室温酰化法测定聚酯多元醇中的羟值含量。讨论了水含量、称样量、酰化温度的控制、滴加速度等对测定结果的影响。严格按照实验条件做，此法是一种既简便又快速的测定方法。
醋酸酐；室温；酰化法；测定；聚酯多元醇；羟值
Abstract：The determination of hydroxyl value of polyester polyol by acylation of acetic anhydride at room temperature was introduced.The effect factors of water content,sample weight,acylation temperature control,dropping speed to the resultswere discussed.Themethod is simple and fast strict to the conditions.
Key words：acetic anhydride;room temperature;acylation method;determination;polyester polyol;hydroxyl value
在聚氨酯材料的合成中，原料聚酯多元醇是其合成时的重要组分，而聚酯多元醇中的羟值是一个很重要的指标。只有知道聚酯多元醇的羟值，才能根据预定的配方或设计思路计算各原料的相对用量。即只有准确测定羟值的含量才能得到满足要求的聚氨酯材料。另外，在聚酯多元醇的合成过程中，羟值的测定既是监测反应程度的手段，又是验证产品质量是否符合要求的依据。所以，在很多种测试方法中选定一种合适的测定羟值的方法是至关重要的，能保证所测结果的准确性。既能真正地起到监测原材料的质量，又能把握成品的质量。在这里选择了醋酸酐室温酰化法测定羟值。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
恒温水浴；150mL精密磨口塞碘量瓶；50mL碱式滴定管；5mL移液管；10mL量筒；分析天平（最大称量 200g，分度值 0.1mg）。
醋酸酐（A.R.）；乙酸乙酯（A.R.）；高氯酸（G.R.，HClO4纯度 70%～72%）；吡啶（A.R.）；0.5mol·L-1NaOH（A.R.）或 KOH（A.R.）标准滴定溶液；蒸馏水；1%酚酞指示剂。
1.2 酰化剂的配制
干燥的瓶内加入150mL乙酸乙酯、5mL醋酸酐、1.3mL高氯酸，摇匀后冰水冷却0.5h，再加入25mL醋酸酐，摇匀后放入冰箱保存。使用时使之恢复至室温取用。该酰化剂可使用期约2～3周，因为在贮放过程中，酰化剂的颜色由无色逐渐变成棕色，棕色的出现影响测试结果。
1.3 测试原理
用高氯酸作催化剂，在乙酸乙酯中，利用乙酸酐与羟基进行乙酰化反应，过量的乙酸酐用蒸馏水、吡啶水混合液水解，生成的乙酸，再用NaOH或KOH标准滴定溶液滴定，计算出羟值。
1.4 测试步骤
准确称取2g左右（取样量约为168/估计羟值）于干燥的150mL碘量瓶中，加入10mL乙酸乙酯，盖上瓶塞，使样品在30～50℃水浴中温热溶解后冷却，用移液管加入5.0mL配制好的酰化剂，盖上瓶塞，30℃左右酰化10min，在酰化过程中经常摇动碘量瓶，让酰化反应彻底，再加入2mL蒸馏水，5min后再以洗瓶壁的方式加入10mL水解液（吡啶/水体积比3/1），滴定前可加入10mL乙醇或丙酮，滴加3～5D 1%酚酞指示剂，以0.5mol·L-1NaOH或KOH乙醇标准滴定溶液进行滴定，滴定至浅粉色出现，30s内仍不褪色即为终点。用同样方法同时做一空白试验。
2 结果与讨论
2.1 羟值的定义及表示法
羟值是样品中羟基含量的量度。以中和1g样品中羟基酰化时所耗用酸所需的KOH的质量（mg）表示，单位是mgKOH·g-1。一般来说，1mol羟基对应需耗用1mol的KOH。
2.2 试样中所测羟值的表示法
羟值（mgKOH·g-1）=（V空-V样）×56.10×c
m式中： V空：空白试验时0.5mol·L-1NaOH或KOH标准滴定溶液用量，mL；V样：滴定试样时0.5mol·L-1NaOH或KOH标准滴定溶液用量，mL；C：NaOH或KOH 标准滴定溶液的实际浓度，mol·L-1；m：试样的质量，g；56.10：KOH 的摩尔质量，g·mol-1。
测定结果以两次平行测定的算术平均值表示，精确到小数点后第二位。羟值大于80mgKOH·g-1时，精确到小数点后第一位。
2.3 测定结果允许差
两次平行测定结果之差不大于0.5mgKOH·g-1。
2.4 水对测试结果的影响
由于水会消耗酰化剂中的酸酐，故样品中的水分含量应尽可能低，最好低于0.2%，至少低于0.5%。配制酰化剂的乙酸乙酯中的水分含量应低于0.1%。
2.5 称样量对测定结果的影响
要按规定进行称样，才能保证酰化反应完全及结果的准确。即必须使样品所消耗的碱液大于空白试验的四分之三，否则要重新称样。
2.6 酰化反应温度的控制对测定结果的影响
酰化温度在30℃左右，要保证受热均匀，且温度不能过高，酰化剂中的高氯酸加热会引起分解，失去作用，使酰化反应不彻底，使测试结果不准确。
2.7标准滴定溶液的滴加速度对测定结果的影响
在用标准滴定溶液进行滴定时，一定不要滴的过快，要以一定的速度匀速滴加，滴的过快会导致酸性物质被包裹住，反应不完全，标准滴定溶液用量过少，使测试结果偏高。
3 结论
聚酯多元醇中羟值的测定选择了醋酸酐室温酰化法。这种测定羟值的方法既简便又快速，只要在操作过程中控制好实验条件就能达到结果的准确性，是一种较好的测定聚酯多元醇中羟值的方法。
［1］GB/T 7193-2008不饱和聚酯树脂羟值测定方法［S］.
［2］GB/T 12008.3-2009塑料 聚醚多元醇（第3部分）羟值的测定［S］.
［3］HG/T 2709-1995聚酯多元醇中羟值的测定［S］.
Determ ination of hydroxyl value of polyester polyol by acylation of acetic anhydride at room tem perature
SU Yi-hua
（Heilongjiang Provincial Chemical Engineering Institute,Harbin 150078,China）
TQ223.16
A
1002-1124（2011）03-0019-02
2010-11-30
苏义华（1972-），女，本科，高级工程师，主要从事高分子材料的研究及分析测试工作。
