異氰酸基NCO含量快速測定方法

1、摘 要 本文研究了 TDI加成物和三聚體中的異意酸酯基 NCQ 含量的快速測定方法，該方法快速、簡捷、精確度高，適合于聚氨酯樹 脂合成過程中異割酸酯基NCO 含量的測定，提高了聚氨酯樹脂合成終點判斷的準確性。關鍵詞 異割酸酯基NCO 含量快速測定方法提高聚氨酯樹脂合成終點判斷準確性前言近年來，聚氨酯產(chǎn)品的應用相當廣泛，在涂料行業(yè)中，聚氨酯涂料以其優(yōu)異的性能及性價比成為廣受歡送的產(chǎn)品，木用涂料中聚氨 酯涂料的比例占到 70%80%。雙組分聚氨酯涂料是由含有異割酸酯基-NCO的甲組分和含有羥基乙組分組成，在生產(chǎn)含有異割酸酯基-NCO的甲組分通常為加成物或三聚體時，需要通過檢驗其異割酸酯基-NCO的

2、含量來確定合成反響的終點，如反響過頭會導致產(chǎn)品的異割酸酯基-NCO的含量降低，降低成膜時的交聯(lián)密度，降低漆膜的多項性能，嚴重的會導致產(chǎn)品在反響釜內(nèi)膠化，無法使 用并嚴重影響生產(chǎn)，所以過程檢驗的及時性及準確性對聚氨酯涂料的生產(chǎn)來說是相當重要的。但從很多資料上介紹的異意酸酯基-NCQ含量的測定方法來看，單次測定異割酸酯基-NCO含量的時間需要 50分鐘至 90分鐘，用這樣的方法進行過程質(zhì)量控制，很難及時判斷反響終點，不利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制，同時也給生產(chǎn)帶來很大的平安隱患。為了在不影響檢驗結(jié)果準確性的前提下，提高檢驗的及時性， 筆者通過相當多的試驗，總結(jié)出了一種快速、準確的檢驗方法。1異割酸酯基-NC

3、O含量檢驗方法的現(xiàn)狀1.1測試原理大局部資料中介紹的測試原理都根本一致，都是利用異割酸酯基與過量的二正丁胺反響生產(chǎn)服，再用鹽酸滴定過量的二正丁胺來定 量計算異割酸酯基的含量。R-NCO+C4H92NH RNHCONC4H92 C4H9 2NH+HCL C2H9 2NH HCL1. 2操作步驟準確稱取 3克左右的樣品于干凈錐形瓶中，參加 20ml 無水甲苯或 1+1甲苯環(huán)已酮,使樣品溶解，用移液管參加 10.0ml 二正丁胺 -甲苯溶液，搖勻后，室溫放置 2040min，參加 4050ml 異丙醇或乙醇，以幾滴漠甲酚綠為指示劑，用 0.5mol/lHCL 標準溶液滴定， 當溶液由藍色變黃色為終點

4、。并做空白試驗。結(jié)果計算公式：式中：V0空白耗用 HCL 標準溶液的體積，ml ;V1 試樣耗用 HCL 標準溶液的體積，ml ;c HCL 標準溶液的濃度，mol/ L ;m- 試樣的質(zhì)量，g。1.3 檢測時間分析取樣：5 10 min；稱量樣品：約 1min；參加溶劑并搖勻：約 2min；參加二正丁胺后搖勻：8-15 min ；室溫放置：20 - 40min；加溶劑及指示劑：35 min ；滴定：5 10 min；計算：25 min；合計時間：46 89 min。即當檢驗結(jié)果出來時，產(chǎn)品在反響釜中已繼續(xù)反響了4789 min, 一般在近反響終點時需每隔半小時或20分鐘取樣進行檢驗，以確定反

5、響終點。2快速檢測方法2.1測試原理與前面 1.1內(nèi)容一致.2.2操作步驟稱取試樣2 土 0.2 g準確至 0.001g , NC 渣量大于 20%時，稱取樣品 1 克左右于 100ml 的滴定杯中，參加 25ml 乙酸乙酯，搖勻使 溶解，用瓶頸加液器準確參加 10ml 二丁胺-甲苯溶液測定純 TDI 樣品時，二丁胺-甲苯溶液的參加量為 20ml 。充分搖勻后，不需放置， 置于電位滴定儀上，用已設置好的方法進行滴定，標準溶液為0.5mol/L 鹽酸乙醇溶液，儀器會自動計算結(jié)果并顯示在屏幕上按同樣的方式做空白試驗。2.3測試時間分析取樣：5 10 min；稱量樣品：約 1min ；參加溶劑并搖勻

6、：約 2min；參加二正丁胺后搖勻：3-5 min ；滴定：48 min ；合計時間：15 26 min。耗用的時間是常規(guī)方法的三分之一，大大的縮短了檢測時間，提高了終點判斷的及時性。3對快速方法的評價由于二正丁胺與二異割酸酯的反響速度很快，常溫下，3分鐘內(nèi)即可反響完全，所以在樣品與二正丁胺充分混合均勻時間為3- 5分鐘后取消室溫放置時間，直接進行滴定，對檢測結(jié)果不會有明顯影響。用 25ml 乙酸乙酯溶劑取代了 20ml 無水甲苯或 1+1甲苯環(huán)已酮和 4050ml 異丙醇或乙醇溶劑，減少了化學試劑的用量，不 僅節(jié)約了本錢，減少了甲苯對檢驗人員身體健康的損害，還減少了檢驗產(chǎn)生的廢液量，更利于環(huán)

7、境保護。另外，為了縮短整個測試過程并提高測試結(jié)果的準確性，用瓶頸加液器取代老式的移液管參加二正丁胺-甲苯溶液，用電位滴定儀自動滴定取代普通滴定管手工滴定。3.2方法準確性分析用常規(guī)測試方法和快速測試方法測定同一樣品，分析兩者結(jié)果的差距來判斷兩方法準確性的差異。從表一數(shù)據(jù)可以看出，用快速測定方法和常規(guī)測定方法對同一樣品進行測試，結(jié)果非常相近，兩者的相對偏差都在1%以下，所以兩方法的準確性相當。3.3方法精密度分析用上述快速測定方法分別重復測定如下3 類樣品的 NC 渣量，分析該方法的精密度， 實驗時環(huán)境溫度為25 土 5 C，試驗數(shù)據(jù)見表二。1# 樣品為 TDI 加成物；2# 樣品為 TDI 三

8、聚體；3#樣品為加成物與三聚體的混合物。從表二數(shù)據(jù)可知，同一樣品重復測試結(jié)果的極差及標準偏差均較小，該方法的精密度很好。4結(jié)論通過上述大量的試驗數(shù)據(jù)說明，該快速測定方法分析過程簡便，大大縮短了分析時間，節(jié)約了化學試劑的用量，減少了廢棄物的排放，且精密度很好，準確度與常規(guī)方法相當，能有效地用于聚氨酯合成的過程質(zhì)量控制和反響終點判斷，有很好的推廣和實用價值。3.1與常規(guī)測定方法的不同之處:表一方法準確性分析數(shù)據(jù)式樣編號 NC0含量測試結(jié)果%兩者絕對偏差兩者相對偏差兌常規(guī)方法快速方法A2.032.01-0.020.99B3.303.32+0.020.61C4.995.03+0.040.80D6.546.50-0.040.61E7.727.74+0.020.26F8.738.70-0.020.34G9.339.38+0.050.54H9.809.74-O.OS0.61I11.9711.91-0 060.50J48.2048.30+0. 100.21表二精密度分析實驗敬據(jù)X3#樣洛、樣品#樣品2#樣品字號17.2619.7959.01527.2709.8119.01337.2659.8049.02847.2609.8149.02257.2719.7968.99867.2809.8018.99577