(完整版)环氧树脂主要性能指标的检测方法

三、环氧树脂主要性能指标的检测方法

1、环氧树脂环氧值、环氧当量的测定

可用光谱分析法或化学分析法进行分析，光谱分析比化学分析容易操作，但是需要用标准试祥做成定量线。

①光谱分析法

用红外光谱、拉曼光谱或核磁共振光谱等分析方法是很普及的，可用于环氧树脂的定性分析或环氧基的定量分析。红外光谱吸收法:首先用一系列已知环氧当量的环氧树脂的红外光谱做出A910cm－1／A1610 cm－1 (其中910cm－1是环氧基的吸收峰，1610 cm－1是苯环的吸收峰)基线，然后做出A910cm－1／A1610 cm－1与环氧当量标准曲线。这样在测定某一环氧树脂试样的环氧当量时，只需知道该环氧树脂A910／M1610的比值，即可确定其环氧当量。

②化学分析法

常用的化学分析方法是在适当的溶剂中，使用过量的盐酸与环氧基作用，定量生成氯醇，将过且的盐酸用碱滴定法定量，。常用的溶剂有丙酮、无水醚、吡啶等。有时不用盐酸，而用溴化化氢酸、碘化钾与盐酸、过氯酸与季铵溴化物等为卤化剂，进行直接滴定。

方法多种多样，现今国际上通用的分析法是高氯酸法，适用于各种环氧树脂，但操作过程繁琐。另外还有盐酸／丙酮法、盐酸吡啶法以及盐酸二氧六环法。我国沿用的测定方法以盐酸一丙酮法和盐酸一吡啶法，其中盐酸一丙酮法较适用于分子量在1500以下的环氧树脂，而

盐酸一吡啶法较适用于分子量在1500以上的环氧树脂。相对来说，盐酸一丙酮法应用较多。

溴化季按盐直接滴定法

a）原理

原理是通过高氯酸（HClO4）与溴化四乙基铵（NEt4Br）反应生成的溴化氢与1，2-环氧基的定量反应。该程序包括用高氯酸-冰醋酸标准溶液滴定溶解在含溴化四乙基铵的环氧树脂的二氯甲烷溶液，以结晶紫为指标剂，当环氧基被消耗完，过量的溴化氢会引起过量的结晶紫指标剂变色。

b）溶液配制

结晶紫指标剂：取结晶紫0.5g，溶解于100ml冰醋酸中即得，

0．1 mol /L高氯酸-冰醋酸标准溶液

配制取无水冰醋酸550ml，加入高氯酸HClO4（W/W在70%左右，比重1.75）8.2ml摇匀，在烧杯中缓缓滴加24ml醋酐，用玻璃棒不断搅拌，放冷至室温后，转移到1000ml容量瓶中，加无水冰醋酸稀释至刻度线，摇均匀后，放置24小时使醋酐与溶液中的水充分反应完全。即得0．1N浓度的HClO4-HAc标准溶液。

标定准确称取在105℃干燥至恒重的邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4约0.4g（准确至0．0001 g）置于锥形瓶中，加无水冰醋酸20ml，使溶解，加0.5%结晶紫冰醋酸溶液1—2滴，用高氯酸冰醋酸标准溶液滴定至蓝色，并将滴定结果用空白试验（即不加邻苯二甲酸氢钾）校正。计算如下：

C = m /{ (v1-v2)×0.2042}

式中：C——HClO4-HAc标准溶液的摩尔浓度，mol/L；

m——邻苯二甲酸氢钾之质量，g ；

V1——邻苯二甲酸氢钾消耗高氯酸标准溶液体积，ml ；

V2——空白试验消耗高氯酸标准溶液之用量，ml ；0．2042——与1.00ml高氯酸标准溶液（1mol/L）相当的以克表示的邻苯二甲酸氢钾的质量。

注：本溶液使用前标定。标定高氯酸标准溶液时的温度应与使用该标准溶液滴定时的温度相同。

c）测定步骤

称取0.5—1.0g的环氧树脂试样,溶于10ml氯仿(或丙酮、苯、氯化苯等)溶济中，再加入10ml四乙基溴化铵试剂及1---2滴结晶紫指标剂,用0.1mol/L高氯酸-冰醋酸标准溶液滴定至绿色为终点。环氧当量按下式计算：

EEW=10000W/N·S

式中：EEW——环氧树脂的环氧当量， g/mol。；

W——环氧树脂试样的质量，g；

N——高氯酸-冰醋酸标准溶液的浓度，mol/L；

S——滴定所消耗的高氯酸-冰醋酸标准溶液的体积，ml。

环氧树脂环氧值的测定（盐酸-砒啶法）

a）试剂：

盐酸；砒啶；NaOH；95%乙醇；丙酮；酚酞指示剂。

b）仪器：

磨口三角烧瓶(250ml)；磨口空气冷凝管(长1000mm)；烧杯(10ml)；量筒(10、50、100ml)；移液管(25ml)；碱性滴定管(50ml)；称量瓶(内径70ml,高35ml)；分析天平(200克，万分之一)。

c）溶液配制：

盐酸砒啶溶液：将17ml盐酸溶于983ml砒啶中，摇匀放置4hr后应用。

0.1mol/L NaOH标准溶液：称取4 g NaOH溶于1000ml蒸馏水摇匀，冷却后用邻苯二甲酸氢钾进行标定。

1%酚酞指示剂：称取1 g酚酞溶于100ml 95%乙醇中。

d）测定步骤：

1）称取5 g左右试样（准确至1 mg）于磨口三角烧瓶中，用移液管吸取25 ml盐酸砒啶溶液，装上磨口空气冷凝管在酒精灯上边摇边加热溶解，注意不使试样有炭化现象产生。待试样全部溶解后，用电炉加热回流40 min ，然后冷至室温，用20 ml 丙酮冲洗冷凝管，加入3滴酚酞指示剂。用0.1 mol/L NaOH 标准溶液滴定至微红色30秒内不褪色为终点。

2）用同样操作做一空白试验。

3）环氧值的计算：

X = ( V1 －V2)×C／（10×m1）

式中：Ｘ——被测树脂的环氧值，当量／100g ；

V1——空白的溶液消耗NaOH标准溶液体积，ml ；

V2——试样溶液消耗NaOH标准溶液体积，ml ；

C——NaOH标准溶液摩尔浓度，mol/L ；

m1——试样质量，g 。

环氧树脂环氧值的测定（盐酸-丙酮法）

a）、试剂：

盐酸；丙酮；NaOH；95%乙醇；甲基红指示剂。

b）、仪器：

磨口三角烧瓶(250ml)；烧杯(10ml)；量筒(10、50、100ml)；移液管(20ml、1ml)；碱性滴定管(50ml)；称量瓶(内径70ml,高35ml)；分析天平(200克，万分之一)。

c）、溶液配制：

盐酸丙酮溶液：将1ml盐酸溶于40ml丙酮中均匀混合起来即可，应现配现用。

0.1mol/L NaOH标准溶液：称取4g NaOH溶于1000ml蒸馏水摇匀，冷却后用邻苯二甲酸氢钾进行标定。

甲基红指示剂：称取1g甲基红溶于60ml 95%乙醇中，再以蒸馏水稀释至1000ml。

d）、测定步骤：

1）、称取1.5 g左右试样（准确至1 mg）,放于具塞三角烧瓶中，用移液管加入20ml盐酸丙酮溶液，加盖摇匀使试样完全溶解以后，在阴凉处（15℃左右）放置1.5h，再加3滴甲基红指示剂。用0.1 mol/L NaOH 标准溶液滴定至红色褪去变成黄色为终点。