環(huán)氧樹脂羥值測定方法

1、環(huán)氧樹脂羥基含量的測定方法環(huán)氧樹脂中脂肪族羥基對環(huán)氧樹脂的性能影響很大。不同用途的環(huán)氧樹脂對羥基含量有不同要求。用作電絕緣材料時要求羥基愈少愈好。而對水性環(huán)氧樹脂則要求羥基含量應(yīng)達到一定的指標(biāo)，以增加水溶性及粘合力。此外，羥基對環(huán)氧樹脂的固化有促進作用，并對樹脂的改性亦很重要。目前我國國家標(biāo)準(zhǔn)中還沒有環(huán)氧樹脂羥基含量的測定方法。通常測定羥基含量的方法是以它與酸酐進行反應(yīng)為基礎(chǔ)的，用被消耗的酸酐量來計算羥基含量。然而環(huán)氧基也能與酸酐反應(yīng)，從而干擾了測定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了能準(zhǔn)確地測定出環(huán)氧樹脂的羥基含量，形成了兩類測定方法：一是排除環(huán)氧基的干擾，直接測定環(huán)氧樹脂的羥基含量；二是打開全部環(huán)氧基使之形

2、成羥基，再從測定出的羥基總含量中減去環(huán)氧樹脂形成的羥基含量。   第一類方法如Stenmark等人依據(jù)氫化鋁鋰能與含活潑氫的基團進行快速、定量反應(yīng)的原理，用于直接測定環(huán)氧樹脂中的羥基，排除了環(huán)氧基的干擾。但該方法操作復(fù)雜，條件要求苛刻，雖經(jīng)一再改進仍需專用儀器，試劑需特殊處理，難以推廣應(yīng)用。Bring等人采用硬脂酸酰氯在氯仿中?；姆椒?，也可排除環(huán)氧基的干擾。但是需要自制試劑，操作復(fù)雜，原料來源困難，所以也難以推廣應(yīng)用。也有用紅外光譜分析來測定羥基含量，但測定值誤差較大。   第二類方法很多。國內(nèi)多采用吡啶催化的乙?；椒ǎ蛟诖嘶A(chǔ)上改進的方法。介紹如

3、下：   1.乙酸酐法   這是我國已沿用多年的方法。其原理是根據(jù)乙酸酐與環(huán)氧樹脂分子中的羥基和環(huán)氧基進行定量酯化反應(yīng)來測定羥基含量。反應(yīng)式為：   乙?；噭褐匦抡麴s的吡啶3份與乙酸酐, 份混合搖勻。   測定方法要點：準(zhǔn)確稱取0.11g試樣置于200mL碘量瓶中，移取乙?；噭?mL，塞子用吡啶潤濕后蓋緊，在水?。?060）中加熱45min，反應(yīng)完畢取下。稍冷后加蒸餾水100mL，塞好，振蕩使過量乙酸酐水解成乙酸。冷卻后將瓶塞用正丁醇沖洗至200mL燒瓶中，再將碘量瓶中溶液倒人燒杯中，碘量瓶先后用1

4、00mL丙酮和100mL蒸餾水沖洗到燒杯中。用0.1NNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進行電位滴定法測定終點。平行進行無試樣的空白試驗。羥值H（mol/100g）按下式計算：H=（V1-V2）N/10m-2E   式中 V1、V2分別為空白試驗和試樣耗用NaOH溶液的體積（mL）；        NNaOH溶液的物質(zhì)的量濃度c（NaOH），mol/L；        E環(huán)氧值。    本方法的最終產(chǎn)物顏色大多很深

5、，用容量法滴定時很難準(zhǔn)確判斷終點，只能采用電位滴定法測定。而吡啶等有機溶劑對電極腐蝕很大，一根電極只能測定幾個試樣，因此該法很不理想。   2.乙酸酐-硫酸法   根據(jù)G.H.Schenk等人提出的酸催化乙酰化理論，在乙酰化試劑中添加了濃硫酸。硫酸的作用，一是濃硫酸的強酸性能促使乙酸酐轉(zhuǎn)化為反應(yīng)活性很高的CH3CO+離子和CH3COOH。CH3CO+離子極易與羥基定量反應(yīng)：   二是濃硫酸能促進環(huán)氧基迅速定量地開環(huán)，形成羥基。原有的羥基與新生成的羥基緊接著進行乙?；?。由于乙酸化生成物中接入了磺酸基團，使反應(yīng)液顏色變淺，滴定終點易觀察判

6、斷，測定結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。不需要采用電位滴定法來測定終點。測出的總羥值減去環(huán)氧基生成的羥值（即二倍環(huán)氧值）后，即得環(huán)氧樹脂的羥值。   乙?；噭┑呐渲疲涸?50mL磨口瓶中移入6.57.0mL乙酸酐和1.5mL濃硫酸，搖勻。溶液立即放熱。冷卻至室溫后加入100mL吡啶。此時溶液放出濃白煙并放熱。立即塞緊瓶塞并搖勻。放置15min后方可使用。所配溶液應(yīng)色淺透明。  測定步驟：稱取0.20.4g試樣（準(zhǔn)確到0.2mg）放入250磨口碘瓶中。準(zhǔn)確移入10mL乙?；噭?。試樣溶解后在80左右水浴中加熱回流酰化1h。瓶口應(yīng)加23mL吡啶密封。反應(yīng)完全后冷卻510min，用2

7、0mL蒸餾水沖洗冷凝管。取下冷凝管，用30mL蒸餾水沖洗瓶塞、瓶口和瓶壁。放置45min使過量的乙酸酐完全水解。以0.1%酚酞乙醇溶液為指示劑，用0.5N氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈現(xiàn)微紅色持續(xù)30s為終點。平行進行無試樣的空白試驗。  環(huán)氧樹脂的羥值H按下式計算：H=（V1-V2）N/10m-2E   式中 V1、V2空白試驗和試樣耗用氫氧化鈉溶液的體積（mL）；        NNaOH溶液的物質(zhì)的量濃度c（NaOH），mol/L；    

8、60;   m試樣重，g；        E環(huán)氧樹脂試樣的環(huán)氧值，mol/100g。   3.乙酸酐-高氯酸法   用高氯酸強化乙?；磻?yīng)。其作用與濃硫酸相似。   乙酰化試劑：由乙酸酐10mL，高氯酸0.47mL和吡啶30mL混合而成。   測定步驟：稱取試樣0.5g左右（準(zhǔn)確到0.1mg），加入二氧六環(huán)10mL，移入5.00mL乙?；噭┦怪芙?。放置45min后加入12mL蒸餾水，振蕩加入10mL3:1吡啶水溶液，靜置5min后加入25mL丙酮。以0.1%甲酚紅和溴百里酚藍的50%乙醇溶液3滴作指示劑，用0.5mol/L氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫色持續(xù)30s為終點。平行進行無試樣的空白試驗。   環(huán)氧樹脂羥值的計算方法與乙酸酐-硫酸法相同。&#