本發(fā)明涉及一種不飽和聚酯樹脂乳液酸值的測定方法。
(二)
背景技術(shù):
現(xiàn)不飽和聚酯樹脂乳液酸值測定還沒有國家檢測標準,檢測方法主要引用《GB/T2895-2008塑料部分酸值和總酸值的測定》,進行測定不飽和聚酯樹脂中的酸值含量。上述檢測方法中存在以下問題:
1、健康危害:使用的是甲苯或吡啶作為溶解樣品的溶劑,毒性較大,吸入這些溶劑的揮發(fā)氣體容易對人體會造成傷害。
2、環(huán)境影響:使用甲苯或吡啶作溶劑,試驗后廢液處理比較困難,容易污染環(huán)境。
3、適用范圍不夠:使用甲苯-乙醇或吡啶-甲乙酮作為溶劑,存在不飽和聚酯樹脂乳液中部分物質(zhì)無法溶解的可能性。
中國發(fā)明專利CN201110409534,公開了一種不飽和聚酯樹脂酸值的測定方法,其特征在于:將一定量的聚酯樹脂溶于溶劑中,以酚酞為指示劑,用氫氧化鉀乙醇標準溶液滴定至溶液顯紅色,根據(jù)滴定液的消耗量計算出酸值。采用無水丙酮溶液替換有毒溶劑“甲苯”,溶化速度快,不需加熱,解決了甲苯對樹脂溶解性差,溫度低時溶解速度過慢的缺點;同時其毒性遠低于甲苯,員工的認可度更高。另外相對于百里香酚藍顏色由黃變?yōu)樗{,酚酞指示劑由無色變?yōu)榧t色顏色很明顯,易于觀察。但是,該發(fā)明申請滴定采用指示劑,根據(jù)指示劑顏色的變化來對結(jié)果進行判定,還是存在較大的認為因素的干擾;同時該發(fā)明申請只用丙酮作為溶劑,無法將不飽和聚酯樹脂乳液完全溶解成無色透明狀態(tài)。
(三)
技術(shù)實現(xiàn)要素:
:
本發(fā)明的目的在于提供一種不飽和聚酯樹脂乳液酸值的測定方法,該方法操作安全性好,廢液處理容易,可以提升檢測結(jié)果的穩(wěn)定性與準確性。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種不飽和聚酯樹脂乳液酸值的測定方法,按照如下步驟進行:
(1)在電位滴定儀的滴定杯中加入不飽和聚酯樹脂乳液試樣和混合溶劑,所述混合溶劑由體積比1~4:1的丙酮與丙二醇甲醚混合而成,充分攪拌均化后得到均勻的無色透明的被測溶液;
(2)使用電位滴定儀,選擇合適的酸堿滴定電極,將電極浸入到處于攪拌中的被測溶液中,使用氫氧化鉀-乙醇標準滴定溶液進行電位滴定,記錄達到終點(滴定曲線的拐點)所消耗標準滴定溶液的毫升數(shù)(V);
使用同體積的混合溶劑進行空白試驗,記錄達到終點(滴定曲線的拐點)所消耗標準滴定溶液的毫升數(shù)(V0);
(3)根據(jù)下式計算不飽和聚酯樹脂乳液酸值:
I=(V-V0)×c×M÷m
式中:
I--試樣中的酸值,單位為毫克每克(mg/g);
V--滴定試樣時所消耗的標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
V0--滴定空白時所消耗的標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
c--標準滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
m--試樣質(zhì)量,單位克(g);
M--1摩爾氫氧化鉀的質(zhì)量。
本發(fā)明的測試原理:使用上述混合溶劑將被測的不飽和聚酯樹脂乳液樣本完全溶解,標準滴定溶液中的氫氧根離子與被測溶液中的酸或酸酐反應(yīng),運用電位滴定儀器進行滴定試驗,記錄滴定終點,得到標準滴定溶液消耗的體積,計算出被測樣品的酸值。
本發(fā)明中,混合溶劑優(yōu)選由體積比1~4:1的丙酮與丙二醇甲醚混合組成,更優(yōu)選由體積比2:1的丙酮與丙二醇甲醚混合組成。
本發(fā)明使用電位電位滴定時,由于不同的化學反應(yīng)(如氧化還原、酸堿中和、生成沉淀)原理需要使用不同的電極,每個電位滴定儀的品牌均有與之反應(yīng)原理相應(yīng)的電極,本發(fā)明試驗是使用梅特勒的電位滴定儀,其電極型號為DGI 113-SC。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)存在以下有益之處:
(1)使用電位滴定進行測定,可以避免由于各個測試員對顏色的敏感程度不同而產(chǎn)生的人為誤差,可以提升檢測結(jié)果的穩(wěn)定性與準確性。
(2)本發(fā)明采用丙酮與丙二醇甲醚作為混合溶劑,該混合溶劑對不飽和聚酯樹脂乳液擁有良好的溶解性,可將樣品中不飽和聚酯樹脂、水、乳化劑等物質(zhì)完全溶解,切其毒性遠低于甲苯-乙醇或吡啶-甲乙酮;并且采用丙酮與丙二醇甲醚作為混合溶劑,可使試驗產(chǎn)生的廢液比使用甲苯-乙醇或吡啶-甲乙酮更容易處理,因為在有機廢液處理中,丙酮與丙二醇甲醚為一般有機溶劑,是最為易處理的有機廢液。
(四)具體實施方式:
為了更好的解釋本發(fā)明,下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步的解釋。
實施例1
1.試劑
丙二醇甲醚(分析純),丙酮(分析純),氫氧化鉀(分析純),乙醇(95%),鄰苯二甲酸氫鉀(基準),酚酞指示劑:10g/L,無二氧化碳水(實驗室三級以上水質(zhì),加熱至沸騰3分鐘,去除水中二氧化碳,冷卻至室溫)。
2.儀器
電位滴定儀(梅特勒T-50),電極(梅特勒DGI 113-SC),電子天平(賽多利斯BS224S),電烘干燥箱(SC101-3),10ml堿式滴定管,100ml,聚乙烯容器(1000毫升),棕色磨口瓶(1000毫升)
3.溶液配制
3.1 0.1mol/L氫氧化鉀-乙醇標準滴定溶液:按《GB 601-2002化學試劑標準滴定溶液的制備》進行配置與標定。
3.2混合溶劑制備:將丙酮600毫升丙酮與300毫升丙二醇甲醚倒入1000毫升的棕色磨口瓶中,混合均勻。
4.酸值(I)測定
接通電位滴定儀電源,打開儀器開關(guān),預(yù)熱30分鐘。
稱取適量的試樣質(zhì)量(m),準確到1mg,置于滴定杯中,并加入50ml混合溶劑。
按電位滴定儀操作要求將設(shè)備進行連接及沖洗滴定管。
使用電位滴定儀的攪拌功能將被測樣品及溶劑進行攪拌均化,得到無色透明液體。使用氫氧化鉀-乙醇標準滴定溶液進行電位滴定,得到滴定終點(滴定曲線的拐點)時,所消耗標準滴定溶液的毫升數(shù)(V)。
使用同體積的混合溶劑進行空白試驗,消耗標準滴定溶液的毫升數(shù)(V0)。
試驗結(jié)果表示:
酸值(I)以每克試樣中氫氧化鉀毫克數(shù)表示,由下式給出:
I=(V-V0)×c×56.1÷m
式中:
I--試樣中的酸值,單位為毫克每克(mg/g);
V--滴定試樣時所消耗的標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
V0--滴定空白時所消耗的標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
c--標準滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
m--試樣質(zhì)量,單位克(g);
56.1--1摩爾氫氧化鉀的質(zhì)量。
運用本發(fā)明方法,對A和B兩個名牌的不飽和聚酯樹脂乳液進行測定,所得結(jié)果如下:
A樣測試結(jié)果
單位:mg/g
B樣測試結(jié)果
單位:mg/g
運用本發(fā)明對A、B兩個不同品牌的不飽和聚酯樹脂乳液各進行10次酸值測試,所得數(shù)據(jù)穩(wěn)定,數(shù)據(jù)標準偏差小。
實際應(yīng)用中,用該方法測試酸值,操作方便、所用試劑環(huán)保、所得結(jié)果穩(wěn)定性高,與GB/T2895-2002測試結(jié)果一致,效果非常好。
實施例2
試驗不同比例的混合溶劑對不飽和聚酯樹脂乳液樣品的溶解效果,從中選擇最合適的比列,結(jié)果如表2所示:
表2
從溶解效果來看,使用單一溶劑(只用丙酮或只用丙二醇甲醚均無法將樣品進行完全溶解);100毫升比例為1:1的混合試劑無法將10克樣品完全溶解;改變混合試劑中丙酮與丙二醇甲醚的使用量,當比例丙酮與丙二醇甲醚3:2時,開始溶解樣品;當混溶劑中丙酮與丙二醇甲醚的比例達到2:1時,溶液達到無色透明狀態(tài),當混溶劑中丙酮與丙二醇甲醚的比例達到4:1時,掛壁液滴呈乳白色,部分物質(zhì)析出。所以混合溶劑優(yōu)先選擇的比例為2:1。