羥值如何測定
測定羥值對于多元醇工廠是生產控制的重要手段,對于聚氨酯制品廠是配方計算的依據。一般羥基含量常以羥值來表示。羥值的定義即:每克樣品中所含羥基酰化時,耗用的酸相當于KOH的質量(mg),可表示為mgKOH/g。測定原理基于酰化法(也稱酯化法),即樣品中的羥基與酸酐定量酰化反應,生成酯和酸,過量的酸酐水解成酸后,用堿標準溶液滴定。隨著酰化劑的不同,酰化的方法有多種,如乙酰化法、鄰苯二甲酰化法(亦稱酞酰化法)和均苯四甲酰化法等。乙酰化法反應較快,但試劑較易揮發。而且會受低碳醛的干擾。鄰苯二甲酰化法不受醛和酚的干擾,試劑不易揮發,但酰化反應速率較慢,均苯四甲酰化法采用均苯四酸二酐作酰化劑,試劑不易揮發,反應速率快,而且不受醛類和酚類化合物的干擾。為加快酰化反應速率,縮短測定時間實現快速測定,常常使用酰化催化劑高氯酸、對甲苯磺酸、咪唑化合物以及三氟化硼乙醚絡合物等,這在生產中很實用。鄰苯二甲酰化法快速測定羥值:此法適用于測定聚醚多元醇羥基(伯、仲羥基)和含有部分仲羥基的聚酯多元醉。在測定聚醚多元醇羥基時,采樣量按(561/估計羥值)的量,參考采取。反應如下。
(1)酰化劑配制 稱取42g鄰苯二甲酸酐溶于300mL干燥過的吡啶中,溶解完全后貯于棕色瓶并置于干燥器內備用。
(2) 酰化催化劑選擇 稱取6g咪唑加入配好的酰化劑中。
(3)分析程序 在分析天平上精確稱取一定量樣品,放入一只帶磨口的安裝網流冷凝器的酰化瓶中,用移液管精確加入25mL酰化劑,試樣溶解后置于恒溫水浴中,酰化反應20~25min,取離水浴后,冷卻至室溫,從冷凝管上端沿口仔細加入20mL1:1的吡啶蒸餾水溶液,以水解剩余的酸酐,搖勻后加入3~5滴酚酞指示劑,用0.8或lmol/L KOH標準溶液滴定至粉紅色,出現15s不變為終點,以同樣方法做空白試驗。羥值計算如下式,允許誤差小于0.5mg KOH/g。
羥值=(空白所耗KOH溶液體積-樣品所耗KOH溶液體積)×KOH濃度×56.1/取樣量(g)