甲苯-乙醇混合液作为溶剂测定聚酯多元醇中酸值含量

2012-09-24苏义华

化学工程师 2012年7期

关键词：多元醇酚酞酸值

苏义华

（黑龙江省化工研究院，黑龙江哈尔滨150078）

分析测试

甲苯-乙醇混合液作为溶剂测定聚酯多元醇中酸值含量

苏义华

（黑龙江省化工研究院，黑龙江哈尔滨150078）

本文介绍了利用甲苯-乙醇混合液作为溶剂测定聚酯多元醇中酸值的含量。概述了测试酸值的意义，讨论了影响结果准确率的因素。用此法测试酸值既稳定又快速，是一种能够得出准确酸值含量的测定方法。

甲苯；乙醇；混合液；测定；聚酯多元醇；酸值

Abstract：The acid value content in polyester polyolwas determined by using toluene-ethanolmixture as solution.The importance of acid value determination were described,the influence factors for accuracy were discussed.Themethod is stable and fast.The acid value can be determined precisely.

Key words：toluene；ethanol;mixture；determination；polyester polyol；acid value

在胶粘剂生产与应用中，必须控制产品的酸值，测试酸值是为测试基体树脂（聚酯多元醇、聚醚多元醇以及植物油脂等）的质量。在基体树脂合成过程中，利用酸值的测试来监控合成反应程度，而且又是检验树脂是否符合产品出厂要求的有效方法。聚酯多元醇的酸碱性也直接影响到它与异氰酸酯的反应活性，而且还可能对羟值测试值有影响。酸值大，还会影响到胶的电性能与耐老化性能等，甚至不能使用。一般制造聚氨酯所用的聚酯多元醇酸值应小于2.0mgKOH·g-1。在计算分子量或用羟值计算配方中原料用量时，必须对原料的酸值进行测试，目的是对羟值进行校正。所以选择合适的方法测试出准确的酸值对聚氨酯胶粘剂的生产是至关重要的。数据准确可靠才能真正地监测原材料的质量，从而保证成品的质量。原料一般呈微弱酸性时测定酸值的情况居多。鉴于多次对聚酯多元醇中酸值的测试经验得出采纳甲苯-乙醇混合液作为溶剂测定聚酯多元醇中酸值的含量较为准确又稳定，此方法也比较快速。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

250mL精密磨口塞碘瓶；50mL碱式滴定管；恒温水浴；分析天平（分度值为0.1mg，最大称量200g）。

甲苯（A.R.）；95%乙醇（A.R.）；KOH（A.R.）；混合物溶剂 [甲苯∶95%乙醇 =2∶1（体积）]；0.1mol·L-1KOH-乙醇标准滴定溶液；1%酚酞指示剂（1g酚酞溶于100mL乙醇中）。

1.2 KOH-乙醇标准滴定溶液的配制及标定

1.2.1 配制0.1mol·L-1KOH-乙醇标准滴定溶液第一种方法：称取12～13g分析纯KOH（约0.2mol）于烧杯中，加95%的乙醇搅拌使之溶解，并转移到2000mL的玻璃瓶或PP塑料瓶中，加95%的乙醇，至总体积达2000mL，盖上瓶塞，将使瓶子翻转几次，使溶液混合均匀。静置数小时后标定其准确浓度。

第二种方法：可用高浓度的KOH溶液用乙醇稀释，用移液管取适量浓溶液，稀释至容量瓶刻度，并混合均匀，若高浓度的KOH溶液的准确浓度已知，则可不必进行标定。

1.2.2 标定KOH-乙醇标准滴定溶液用分析天平准确称取0.4g～0.6g邻苯二甲酸氢钾于三角瓶中，加20mL蒸馏水溶解，滴加2D 1%酚酞，用所配制的KOH溶液进行标定。当溶液由无色变成粉红色，并且15s内不褪色为滴定终点。根据下式计算氢氧化钾溶液的浓度。重复上述步骤3次或3次以上。计算平均值。

式中 cKOH：KOH 的浓度，mol·L-1；V：所消耗 KOH溶液的体积，mL；mKHP：所称量邻苯二甲酸氢钾的质量，g；0.2042：每 mmol邻苯二甲酸氢钾的质量，g。

1.3 测试原理

将试样溶于甲苯-乙醇混合溶剂（体积比为2/1）溶解，以酚酞作指示剂，用KOH-乙醇标准滴定溶液滴定，通过试样滴定和空白滴定的差值计算出中和1g物质所消耗的KOH的量，即为聚酯多元醇中酸值含量。

1.4 测试步骤

为使KOH标准滴定溶液消耗量控制在10～30mL之内，其试样称取量见表1。

表1 试样称取量与酸值的关系Tab.1 Relationship of sample contentand acid value

称取适当质量的试样放入250mL碘量瓶中（精确至0.0001g），加入50mL甲苯-乙醇混合溶剂，使被测试样完全溶解（如果室温下树脂试样不能很快完全溶解，可在通风环境下，在恒温水浴上适当加热溶解，完全溶解后将溶液冷却至室温再进行滴定）。加入5D～10D 1%酚酞指示剂，立即用0.1mol·L-1的标准氢氧化钾滴定溶液滴定至出现桃红色，至少15s不消失红色即为终点，记下所消耗的氢氧化钾标准滴定溶液的体积。用同样方法同时做一空白试验。若在上述操作中，当加酚酞时样品溶液变成红色，则说明样品为碱性，需测定碱值，可用0.1mol·L-1标准盐酸溶液滴定至无色为终点。碱值计算公式与酸值计算公式类似。

2 结果与讨论

2.1 酸值的计算公式式中 A：酸值，mgKOH/g；56.10：KOH的摩尔质量，g·mol-1；V1：测试试样所用 KOH-乙醇标准滴定溶液体积，mL；V0：空白试验所用KOH-乙醇标准滴定溶液体积，mL；c：KOH 标准滴定溶液的浓度，mol·L-1；m：试样的质量，g。

2.2 分析结果及判定

为了准确及快速得到分析结果，一般将同一种样品取几个样，同时反应，依次滴定。对于同一样品，若几次测定的数值相对误差较小，则可将几次分析的计算结果取平均值。若同一样品或空白试验各个数值点相差较大，则需多次取样，直至多次测定结果相近为止，取相近的几个数值的平均值。空白试验的目的主要是排除样品以外的试剂对测定的影响。

2.3 所称样品量对测定结果的影响

按表1要求进行称样，合适的称样量能保证测试结果的准确并减少误差。只有保证称样量，才能控制KOH标准滴定溶液的消耗，从而提高结果的准确率。

2.4 判定终点的依据

对于聚酯多元醇的酸碱滴定和无机酸碱溶液的滴定不同，由于有机聚合物常不溶于水，酸碱滴定受干扰大，往往滴定终点指示剂的变色不敏锐，较难判别终点。需多次实践，积累经验，形成判别终点的相对标准。并以变色保持15s不褪为终点。

2.5 滴加方式的影响

用KOH标准滴定溶液进行滴定时，要缓慢匀速滴加，避免滴的过快，滴的过快来不及反应。同时，在滴的过程中要持续地稳定地摇动锥形瓶，致使反应物接触面大，反应迅速、完全、彻底，保证测试结果的准确性。