專利名稱：環(huán)氧當(dāng)量的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂領(lǐng)域，特別涉及一種環(huán)氧當(dāng)量的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
環(huán)氧當(dāng)量是指含有一當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂克數(shù)，單位為g/mol。環(huán)氧當(dāng)量是環(huán)氧樹脂類膠黏劑、灌封劑、復(fù)合材料等使用和質(zhì)量控制的一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)。此外環(huán)氧樹脂還是判定環(huán)氧樹脂所需固化劑的量，以及環(huán)氧樹脂合成反應(yīng)終止點(diǎn)的依據(jù)。目前環(huán)氧當(dāng)量的測(cè)定方法很多，國(guó)際上最為通用的是高氯酸法，其適用于各種環(huán)氧樹脂，通用性高，但是操作過程繁瑣。此外，還有鹽酸-丙酮法、鹽酸-吡啶法和鹽酸-二氧六環(huán)法，鹽酸-吡啶法和鹽酸-二氧六環(huán)法采用的吡啶和二氧六環(huán)的毒性較大，危害操作人員的身體健康。鹽酸-丙酮法是測(cè)定環(huán)氧值的最常用方法之一，用此方法進(jìn)行檢測(cè)的具體操作如下配制鹽酸-丙酮溶液；配制濃度為的氫氧化鈉的乙醇溶液；取盛有已知質(zhì)量的反應(yīng)混合物的錐形瓶，用移液管加入上述鹽酸-丙酮溶液，力口蓋，搖勻使樹脂完全溶解，放置Ih后，加入3滴酚酞試劑，用上述NaOH的乙醇溶液滴定至溶液變?yōu)榉奂t色，且30s內(nèi)不退色。同時(shí)，按上述條件進(jìn)行兩次空白滴定。環(huán)氧值E按照如下公式計(jì)算E = (V1-V2) Xc +10m。其中，Vl 滴定兩個(gè)空白樣消耗的NaOH乙醇溶液的平均體積，單位為mL ；V2為滴定已知質(zhì)量的反應(yīng)混合物所消耗的NaOH乙醇溶液的體積，單位為mL ；c為氫氧化鈉乙醇溶液的濃度，單位為mol/L ；m為反應(yīng)混合物的質(zhì)量，單位為g。鹽酸-丙酮法的缺陷在于較為適合對(duì)分子量在1500以下的環(huán)氧樹脂進(jìn)行檢測(cè)， 分子量超過1500的環(huán)氧樹脂會(huì)因溶樣效果較差而出現(xiàn)渾濁，影響濁點(diǎn)判斷；為了避免這種情況，通常需要將試樣放置Ih左右，因此該方法的適用范圍較窄，對(duì)于分子量超過1500的環(huán)氧樹脂所需的檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，不利于及時(shí)對(duì)環(huán)氧樹脂合成反應(yīng)終止點(diǎn)進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種適用范圍較廣、檢測(cè)時(shí)間較短的環(huán)氧當(dāng)量檢測(cè)方法。有鑒于此，本發(fā)明提供一種環(huán)氧當(dāng)量的檢測(cè)方法，包括a)、將丁酮、乙醇和鹽酸混合均勻，得到鹽酸-乙醇-丁酮溶液；將聚乙二醇預(yù)熱至100°C 110°C，加入環(huán)氧化合物溶解后冷卻，得到待測(cè)樣品溶液；b)、將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待測(cè)樣品溶液中震蕩；c)、使用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定步驟b得到的混合溶液至溶液呈中性，根據(jù)氫氧化鈉的用量計(jì)算出環(huán)氧當(dāng)量。優(yōu)選的，所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液中鹽酸、乙醇和丁酮的體積比為(12 15) (3 8) 1。優(yōu)選的，所述待業(yè)樣品溶液中聚乙二醇的濃度為0. 01 0. 04g/ml。優(yōu)選的，步驟b中所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液和待測(cè)樣品溶液的體積比為 1 0 4)。優(yōu)選的，步驟b中所述震蕩的時(shí)間為40s 90s。優(yōu)選的，所述步驟c具體為向步驟b得到的混合溶液中加入酸堿指示劑后滴入氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，至混合溶液呈中性，得到實(shí)驗(yàn)組氫氧化鈉用量；將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液和酸堿指示劑加入與所述待測(cè)樣品溶液等體積的聚乙二醇，然后滴入氫氧化標(biāo)準(zhǔn)溶液，至混合溶液呈中性，得到實(shí)驗(yàn)組氫氧化鈉用量；根據(jù)實(shí)驗(yàn)組氫氧化鈉用量和空白對(duì)照組氫氧化鈉用量計(jì)算出環(huán)氧當(dāng)量。優(yōu)選的，所述酸堿指示劑為酚紅。優(yōu)選的，步驟a中所述冷卻的方式為水冷。優(yōu)選的，步驟c之前還包括向步驟b得到的混合溶液中加入蒸餾水。本發(fā)明提供一種環(huán)氧當(dāng)量的檢測(cè)方法，其是先以預(yù)熱的聚乙二醇溶解環(huán)氧化合物，再將其與鹽酸-乙醇-丁酮溶液混合后用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明以預(yù)熱后的聚乙二醇作為環(huán)氧化合物的溶解介質(zhì)，其沸點(diǎn)較高且不與環(huán)氧化合物發(fā)生反應(yīng)，因此有利于環(huán)氧化合物快速溶解，縮短環(huán)氧樹脂的溶解時(shí)間，使其能夠適應(yīng)分子量較高的環(huán)氧樹脂；同時(shí)，本發(fā)明還向鹽酸中加入乙醇和丁酮，乙醇用于促進(jìn)環(huán)氧基與鹽酸的加成反應(yīng)，加快反應(yīng)速度；丁酮用于與聚乙二醇共同作用，使環(huán)氧化合物與鹽酸充分接觸，保證環(huán)氧基團(tuán)完全參與反應(yīng)，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。因此，本發(fā)明提供環(huán)氧當(dāng)量檢測(cè)方法適用范圍廣，檢測(cè)時(shí)間短，結(jié)果準(zhǔn)確，有利于及時(shí)對(duì)環(huán)氧樹脂合成反應(yīng)終止點(diǎn)進(jìn)行控制。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于環(huán)氧當(dāng)量的檢測(cè)方法，包括如下步驟a)、將丁酮、乙醇和鹽酸混合均勻，得到鹽酸-乙醇-丁酮溶液；將聚乙二醇預(yù)熱至100°C 110°C，加入環(huán)氧化合物溶解后冷卻，得到待測(cè)樣品溶液；b)、將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待測(cè)樣品溶液中振蕩；c)、使用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定步驟b得到的混合溶液至溶液呈中性，根據(jù)氫氧化鈉的用量計(jì)算出環(huán)氧當(dāng)量。上述方法中，步驟a是配置鹽酸-乙醇-丁酮溶液和待測(cè)樣品溶液的過程，在配置待測(cè)樣品溶液的工序中，本發(fā)明選擇以聚乙二醇(PEG)作為溶解介質(zhì)的原因在于PEG屬于非離子型溶劑，遇鹽酸后不會(huì)發(fā)生電離，從而無法與環(huán)氧基發(fā)生加成反應(yīng)；并且，PEG的沸點(diǎn)較高，其可以加熱至環(huán)氧樹脂的熔點(diǎn)之上，由此可實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的快速溶解，縮短檢測(cè)所需的時(shí)間。預(yù)熱工序中設(shè)置PEG加熱溫度為100°C 110°C，優(yōu)選為102°C 108°C，用于保證環(huán)氧化合物能快速溶解于PEG中。溶解完畢后需要對(duì)其進(jìn)行冷卻，溫度過高易造成后續(xù)的與鹽酸-乙醇-丁酮溶液混合工序中鹽酸和乙醇的揮發(fā)。為了加快冷卻速度，本發(fā)明優(yōu)選用水冷的方式將加入環(huán)氧化合物的PEG溶液進(jìn)行冷卻。待測(cè)樣品溶液中聚乙二醇的濃度優(yōu)選為 0. 01 0. 04g/ml ο鹽酸用于與環(huán)氧化合物的環(huán)氧基進(jìn)行加成反應(yīng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，為了保證檢測(cè)的精確性，需要使環(huán)氧化合物中的環(huán)氧基均發(fā)生加成反應(yīng)，即要保證鹽酸過量，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過環(huán)氧化合物的來源確定鹽酸的最少用量。乙醇的作用在于促進(jìn)鹽酸與環(huán)氧化合物物發(fā)生加成反應(yīng)，加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。丁酮是一種極性較強(qiáng)的溶劑，對(duì)環(huán)氧樹脂具有較強(qiáng)的溶解性，本發(fā)明中向鹽酸中加入丁酮的作用在于后續(xù)待測(cè)樣品溶液和鹽酸-乙醇-丁酮溶液混合后，使分散于PEG中的環(huán)氧樹脂能快速的分散于丁酮溶液中，同時(shí)又能使鹽酸發(fā)生電離。按照步驟b將鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入待測(cè)樣品溶液中后，鹽酸與環(huán)氧化合物發(fā)生加成反應(yīng)的反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧當(dāng)量的檢測(cè)方法，包括a)、將丁酮、乙醇和鹽酸混合均勻，得到鹽酸-乙醇-丁酮溶液；將聚乙二醇預(yù)熱至100°C 110°C，加入環(huán)氧化合物溶解后冷卻，得到待測(cè)樣品溶液；b)、將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待測(cè)樣品溶液中振蕩；c)、使用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定步驟b得到的混合溶液，至溶液呈中性，根據(jù)氫氧化鈉的用量計(jì)算出環(huán)氧當(dāng)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液中鹽酸、 乙醇和丁酮的體積比為(12 15) (3 8) 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述待測(cè)樣品溶液中聚乙二醇的濃度為 0. 01 0. 04g/ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟b中所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液和待測(cè)樣品溶液的體積比為1 0 4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟b中所述振蕩的時(shí)間為40s 90s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟c具體為向步驟b得到的混合溶液中加入酸堿指示劑后滴入氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，至混合溶液呈中性，得到實(shí)驗(yàn)組氫氧化鈉用量；將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液和酸堿指示劑加入與所述待樣品溶液等體積的聚乙二醇，然后滴入氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，至混合溶液呈中性，得到空白對(duì)照組氫氧化鈉用量； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)組氫氧化鈉用量和空白對(duì)照組氫氧化鈉用量計(jì)算出環(huán)氧當(dāng)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述酸堿指示劑為酚紅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟a中所述冷卻的方式為水冷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟c之前還包括向步驟b得到的混合溶液中加入蒸餾水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種環(huán)氧當(dāng)量的檢測(cè)方法，包括a)、將丁酮、乙醇和鹽酸混合均勻，得到鹽酸-乙醇-丁酮溶液；將聚乙二醇預(yù)熱至100℃～110℃，加入環(huán)氧化合物溶解后冷卻，得到待測(cè)樣品溶液；b)、將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待測(cè)樣品溶液中振蕩；c)、使用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定步驟b得到的混合溶液，至溶液呈中性，根據(jù)氫氧化鈉的用量計(jì)算出環(huán)氧當(dāng)量。本發(fā)明提供環(huán)氧當(dāng)量檢測(cè)方法適用范圍廣，檢測(cè)時(shí)間短，結(jié)果準(zhǔn)確，有利于及時(shí)對(duì)環(huán)氧樹脂合成反應(yīng)終止點(diǎn)進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)G01N21/79GK102507574SQ201110365849
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者王樂, 龍浩 申請(qǐng)人:重慶國(guó)際復(fù)合材料有限公司