聚酯多元醇酸值测定方法的改进

聚酯多元醇酸值测定方法的改进

程国平孙彦璞陈凤英

(宁夏大学化学化工学院银川750021)

摘要:建立了改进的聚酯多元醇酸值的测定方法,选用KOH水溶液替代KOH乙醇溶液作标准,滴定过程中不断加入乙醇作为溶剂。结果表明,该方法试验结果可行,避免了目前酸值测定中以全醇配制KOH溶液出现返黄现象及全水配制KOH溶液在滴定过程中出现的混浊且终点不清晰的现象,经与标准测定方法比较,结果的准确性在允许误差范围内,降低了分析成本,改善了工作环境。关键词:聚酯多元醇;酸值;测定方法;改进

聚酯多元醇是制备聚氨酯的主要原料之一,酸值是聚酯多元醇性能的重要指标[1,2]。目前国内外聚酯多元醇酸值的测定方法很多[3],主要为滴定法,即采用甲苯或苯-乙醇作为溶剂,KOH乙醇溶液为标准溶液进行酸值测定。由于甲苯、苯均为有毒试剂,对工作环境有污染;而用无水乙醇配制KOH 溶液,容易产生沉淀、出现返黄现象。产生沉淀的原因是由于KOH试剂中含有碳酸盐,当KOH加入乙醇后,不溶于乙醇的碳酸钾和碳酸钠便会沉淀下来[4];另外KOH试剂中存在铁、镍和硫酸根等杂质,乙醇中含有醛、酮等杂质,当这两种试剂混合在一起时,铁、镍与醛酮反应生成带色物质,使溶液逐渐变黄。有报道通过对无水乙醇进行蒸馏提纯以除去其中的微量醛,可以解决KOH乙醇溶液的返黄现象[5],而使用全水配制的滴定标准液较乙醇配制的滴定标准液滴定的终点不清晰,有混浊现象。

针对上述问题,本试验选用水配制KOH溶液,以替代乙醇配制KOH溶液,滴定过程中,以不断加入乙醇的方法,对不同聚酯多元醇进行了酸值测定。试验结果可行,避免了滴定过程中溶液混浊现象,滴定终点清晰,同时还可以减少污染,降低实验成本。

1试验部分

1.1主要试剂

聚己二酸-新戊二醇酯二醇(统称聚酯多元醇),相对分子质量分别为817、979、1600、1425、2150和2558),均为自制;邻苯二甲酸氢钾,分析纯,天津科密欧化学试剂开发中心;氢氧化钾,分析纯,北京化学试剂公司;无水乙醇,分析纯,安徽安特生物化学有限公司。

1.2标准溶液的配制和标定

称取0.5g左右的KOH,采用少量的水溶解后转移到500mL的试剂瓶中,配制成500mL、约0.01m o l/L的KOH水溶液,其准确浓度用邻苯二甲酸氢钾进行标定,平行标定3次,计算平均值,准确浓度为0.01604m ol/L。

称取0.5g左右的KOH,采用少量的无水乙醇溶解后转移到500m L的试剂瓶中,配制成500mL、约0.01m ol/L的KOH乙醇溶液,其准确浓度用邻苯二甲酸氢钾进行标定,平行标定3次,计算平均值,准确浓度为0.01514m o l/L。

1.3聚酯样品的酸值测定方法

用KOH乙醇溶液测定聚酯多元醇样品酸值按HG/T2708)95标准执行。

采用KOH水溶液沉淀聚酯多元醇样品的方法为:称取待测聚酯多元醇样品10g于250mL锥形瓶中,加入少量无水乙醇溶解,待样品完全溶解,加几滴酚酞指示剂,用KOH水标准溶液进行滴定,滴定过程中溶液出现混浊时,向溶液中滴加乙醇至溶液澄清,继续滴定直至溶液刚变粉红色,15s不褪色,记录消耗的KOH标准溶液的体积。滴定过程中一般需要补加乙醇量约为15mL。实验中所用乙醇、水纯度很高,经空白实验,消耗KOH标准溶液体积忽略不计。

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聚氨酯工业

PO LYURETHANE I NDU STRY

2007年第22卷第6期

2007.V o1.22N o.6

2 结果与讨论

聚氨酯用聚酯多元醇的相对分子质量一般控制在3000以下,所以本实验以自制的相对分子质量在3000以下的聚酯多元醇作为研究对象,测定其酸值。

由于滴定过程中溶液是否出现浑浊与聚酯多元醇相对分子质量的大小有关,所以对组成相同而相对分子质量不同(相对分子质量分别为817、979、1600、1425、2150、2558的聚酯多元醇样品1~6)的聚酯多元醇进行了酸值的测定,平行测定3次,计算平均值,测定结果见表1。

表1 全水与全醇配制的KOH 溶液测定聚酯多元醇的酸值

样品相对分子质量KOH 乙醇溶液

KOH 水溶液

平均酸值/m g KO H #g -1

相对平均偏差/%平均酸值/m gKO H #g -1相对平均偏差/%

平均酸值差值18171.930.11 1.890.180.0429792.420.17 2.350.220.08316001.090.22 1.080.240.01414251.650.15 1.590.220.06521502.840.14 2.760.220.086

2558

2.12

0.12

2.11

0.15

0.01

从表1可以看出,使用KOH 水溶液在滴定过程中,不断加入乙醇作为溶剂对聚酯样品1~6号的酸值测定结果与使用KOH 乙醇溶液直接滴定结果作比较,使用本方法的测定结果与用KOH 乙醇溶液的滴定结果基本一致。两者测定的酸值的平均偏差最

大值仅为0.24%,符合分析测试的要求[6]

;从两者测定的平均酸值的差值看,最大仅为0.08,符合产品检验要求,且较之单纯使用KOH 水溶液进行酸值测定,滴定终点无混浊,终点清晰易判断。所以对于相对分子质量小于3000的聚酯多元醇,可以选用配制KOH 水溶液以替代KOH 乙醇溶液,滴定过程中,以不断加入乙醇作为溶剂进行酸值测定。3 结论

对于相对分子质量小于3000的聚酯多元醇,使用KOH 水溶液替代KOH 乙醇溶液测定酸值,试验

结果可行,避免了滴定过程中溶液混浊现象出现,滴定终点清晰,同时还可以减少污染、降低实验成本。

参 考 文 献

1 李绍雄,刘益军.聚氨酯胶粘.北京:化学工业出版社,1998.8,

222

2 陈苏,曹崇江.新型芳香族聚酯多元醇的合成与性能研究.合成树脂及塑料,2002,19(1):34~36

3 徐妙玲.聚酯多元醇中酸值的测定.聚氨酯工业,1994,(2):38

4 朱书爱.氢氧化钾醇标液配制中的若干问题.河南化工,2003,

(7):40

5 杨太昌,陈卫佳,徐威东.氢氧化钾乙醇溶液返黄原因探讨.纸和造纸,1998,(1):53

6 武汉大学.分析化学实验(第4版).北京:高等教育出版社,

2000.37

收稿日期 2007-01-13 修回日期 2007-11-26

The I m prove m ent of D eter m i n ationM ethod of Polyester Polyol Acid Value

Cheng Guop i n g Sun Yanpu Chen Fengying

(College of Che m istry &Che m icalE ngineering,N i n gx ia University ,Yinchuan 750021)

A bstract :A m ethod o f deter m ining acid value of polyester po lyo l by w ater as so lvent substituted for ethanol

w as g i v en .E thano lw as added as a so lvent in the process o f titrati o n.The m ethod w as exactly ,avo i d i n g KOH-et h a -no l so l u ti o n chang ing ye ll o w usi n g ethano l as so lvent and the solution w as m uddy using KOH-w ater solution .The m ethod reduced t h e cost of analysis and the envir on m ent po llution ,i m proved the w or k conditi o n .

K eywords :polyester polyo;l acid value ;deter m i n ation m ethod ;m od ifi e d

作者简介 程国平 男,1981年出生,硕士研究生,主要从事水性聚氨酯的研究。

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43#第6期 程国平等#聚酯多元醇酸值测定方法的改进