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聚氨酯預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的測(cè)定 - 二正丁胺-無水甲苯/鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定

更新日期:2024-11-14   瀏覽量:353


HG/T 2409-2023 聚氨酯預(yù)聚體中異氰酸酯基含量的測(cè)定

范圍
本文件描述了聚氨酯預(yù)聚體或中間產(chǎn)物中異氰酸酯基(NCO)含量的兩種測(cè)定方法:
——方法A:二正丁胺無水甲苯/鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液法;
——方法B:近紅外光譜法。
本文件適用于聚氨酯預(yù)聚體的生產(chǎn)企業(yè)或相關(guān)方使用二正丁胺無水甲苯/鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液法和近紅外光譜法對(duì)產(chǎn)品中的異氰酸酯基(NCO)含量進(jìn)行測(cè)定,也可用于相關(guān)單位對(duì)該類產(chǎn)品進(jìn)行研究、質(zhì)量控制。

術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
異氰酸酯基含量  isocyanate content
聚合多元醇與過量的二異氰酸酯反應(yīng)生成的聚氨酯預(yù)聚體或中間產(chǎn)物中所含的異氰酸酯基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

干擾
光氣、異氰酸酯中氨基甲酰氯、鹽酸和任何其他酸或堿化合物有干擾。這些雜質(zhì)通常含量較低,對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)。

方法A——二正丁胺-無水甲苯/鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液法
原理
聚氨酯預(yù)聚體或中間產(chǎn)物中的異氰酸酯基與過量的二正丁胺在甲苯中反應(yīng),反應(yīng)完成后,過量的二正丁胺用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。其反應(yīng)如下。
異氰酸酯基與二正丁胺反應(yīng):
反應(yīng)式.jpg
鹽酸與二正丁胺反應(yīng):
反應(yīng)式-1.jpg

試劑
除非另有說明,在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和 GB/T 6682 中規(guī)定的三級(jí)水。
無水甲苯。
丙酮。
異丙醇。
無水乙醇。
乙醇(95%)。
二正丁胺-無水甲苯溶液:c[(C4H9)2NH]=0.2mol/L或1.0mol/L。
0.2mol/L二正丁胺-無水甲苯溶液的配制:稱取6.5g二正丁胺,溶于無水甲苯后,稀釋至250mL,混勻。
1.0mol/L二正丁胺-無水甲苯溶液的配制:稱取129g 二正丁胺,溶于無水甲苯后,稀釋至1L,混勻。
鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:c(HCl)=0.1mol/L或0.5mol/L。
按 GB/T 601-2016 中4.2的規(guī)定進(jìn)行配制和標(biāo)定。
溴甲酚綠指示劑:1g/L。
按 GB/T 603-2002 中4.1.4.28的規(guī)定進(jìn)行配制。

儀器設(shè)備
分析天平:精度為0.0001g。
具塞錐形瓶:250mL。
滴定杯:100mL、150mL或250mL。
移液管:10mL。
量筒:10mL、100mL。
酸式滴定管:25mL,分度值0.1mL。
電位滴定儀:電極為玻璃銀、氯化銀復(fù)合電極或其他適用電極,其精度不低于0.1mV,滴定管加液誤差為±0.03mL。

測(cè)定步驟
預(yù)估樣品中異氰酸酯基含量,根據(jù)預(yù)估值按表1中的規(guī)定稱取相應(yīng)量的樣品(精確至0.001g)于具塞錐形瓶或滴定杯中,樣品不能沾附在瓶口或杯口。
用量筒或其他合適器具加入10mL無水甲苯,蓋上瓶塞或杯蓋,緩慢搖勻,使樣品溶解。
注:對(duì)于難溶試樣,可低溫加熱(≤50°C)或加入10mL丙酮助溶,且在反應(yīng)過程中仍需振搖。
按表1中的規(guī)定,準(zhǔn)確移取10mL相應(yīng)濃度的二正丁胺-無水甲苯溶液于樣品溶解的具塞錐形瓶或滴定杯中,蓋上瓶塞或杯蓋,充分搖勻,室品下靜置反應(yīng)10min。
表1.jpg

滴定
顯色滴定
在反應(yīng)完成后的溶液中加入50mL異丙醇,搖勻,再加入4滴~6滴溴甲酚綠指示劑,按表1中的規(guī)定,用相應(yīng)濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定,至溶液剛剛變成黃色且保持30s顏色不褪色時(shí)停止滴定,讀取消耗標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積數(shù),保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位。
注:可使用70mL無水乙醇替代50mL異丙醇。
電位滴定
在反應(yīng)完成后的溶液中加入30mL異丙醇,將裝有待滴定溶液的滴定杯放在電位滴定儀上,用磁力攪拌器攪拌。將電位滴定儀電極浸入溶液,按表1中的規(guī)定,用相應(yīng)濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至等當(dāng)點(diǎn)。
空白
按以上的步驟同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)。

結(jié)果計(jì)算與表示
異氰酸酯基含量(ωNCO)以異氰酸酯基的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì),數(shù)值以%表示,按公式(1)計(jì)算:
式1.jpg
式中:
V0——滴定空白消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值,單位為毫升(mL);
V ——滴定試樣消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值,單位為毫升(mL);
c  ——鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度的數(shù)值,單位為摩爾每升(mol/L);
42.02——NCO的摩爾質(zhì)量的數(shù)值,單位為克每摩爾(g/mol);
m ——試樣的質(zhì)量的數(shù)值,單位為克(g)。
測(cè)定結(jié)果以兩次平行試樣測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值表示,結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位。


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