[发明专利]用于测定树脂羟值的酯化试剂及方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料的羟值检测领域，具体涉及一种用于测定树脂羟值的酯化试剂及利用该酯化试剂测定树脂羟值的方法。 

背景技术

目前，工业生产和科研中常用乙酸酐酰化法、邻苯二甲酸酐酰化法等测定树脂的羟值，其测定原理是利用树脂中羟基与酸酐定量酰化反应生成酯（反应方程式如式Ⅰ所示），然后用碱标准溶液滴定过量的酸酐水解生成的酸，由待测样品与空白试验溶液的滴定差异计算羟值。 

（Ⅰ） 

然而上述反应需要在高温下进行回流，随后需要冷却至室温才能进行酸碱滴定，这样一方面使得整个测定过程时间很长，另一方面酰化试剂易挥发导致测定准确度和重现性较差；而且，酰化法大量使用吡啶溶解树脂并参与反应，而吡啶是一种有毒、强烈刺激性的有机溶剂，对神经系统及内脏均有损害，其在物品分类表中被列为第4级的极毒性物质，因此，使用吡啶对测试人员健康和实验室环境易造成危害。

鉴于以上方法的不足，开发出一种全新的快速、环保安全，以及重现性较好的羟值测定方法迫在眉睫。 

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够在室温下快速测定树脂羟值且重现性较好的酯化试剂。 

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于测定树脂羟值的酯化试剂，它包括酯化反应物和溶剂，所述的酯化反应物为异氰酸酯或磺酰异氰酸酯，所述的溶剂为非醇类无吡啶的有机溶剂。 

优化地，所述的异氰酸酯为选自满足下述化学通式的化合物中的一种或多种的组合：R₁-NCO、OCN-R₂-NCO和，所述磺酰异氰酸酯为选自满足下述化学通式的化合物中的一种或多种的组合：，上述化学通式中，R₁、R₂、R₃和R₄独立地为烷基、芳基或芳烷基；所述的有机溶剂为酯类溶剂、卤代烷类溶剂和酮类溶剂中的一种或多种的组合。 

进一步地，所述的R₁、R₂、R₃和R₄的碳原子个数为1~35个。 

进一步地，所述的酯类溶剂包括乙酸乙酯、醋酸丁酯和乙酸异丙酯，所述的卤代烷类溶剂包括二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷和二氯乙烷，所述的酮类溶剂包括丙酮和丁酮。 

本发明还提供一种测定树脂羟值的方法，首先将树脂样品依次与酯化试剂、二正丁胺混合制备试验样、酯化试剂和二正丁胺的混合液为空白样，随后以溴酚蓝作为指示剂用已知浓度的盐酸溶液滴定所述的试验样和空白样至呈浅黄色，最后根据试验样和空白样消耗的盐酸溶液体积差和树脂样品的固有性质计算树脂样品的羟值。 

优化地，它包括以下步骤： 

（a）、配制盐酸标准溶液：取浓盐酸加入容量瓶中，随后加入乙醇至容量瓶刻度线进行定容，即为盐酸标准溶液；

（b）、标定盐酸标准溶液浓度：以0.1毫克为精度，精确称取质量为M_Na2CO3的无水Na₂CO₃，将其溶于去离子水中形成Na₂CO₃溶液并加入溴百里香酚蓝作为指示剂，向该Na₂CO₃溶液中滴加步骤（a）中所述的盐酸标准溶液至呈浅黄色，加热使该浅黄色Na₂CO₃溶液呈蓝色，再向其中滴加盐酸标准溶液至显浅黄色，再次加热，重复操作至Na₂CO₃溶液加热不变色为止，记录盐酸标准溶液总用量为V₁ mL；

在去离子水中加入溴百里香芬蓝作为指示剂，向其中滴加步骤（a）中所述的盐酸标准溶液至去离子水显黄色，记录消耗的盐酸标准溶液用量为V₂ mL；

根据式（Ⅰ）计算盐酸标准溶液的浓度：

（Ⅰ）；

（c）、计算树脂样品羟值：确定待测树脂样品的固有性质酸值AN和固含量NV%；

以0.1毫克为精度，分别精确称取质量分别为A₀、M_样品的酯化反应物、树脂样品，将其加入容器中并加入溶剂，在室温下充分震荡反应，随后用移液管向容器中移取二正丁胺，充分震荡反应后加入溴芬蓝指示剂，用步骤（b）中标定浓度的盐酸标准溶液滴定至呈浅黄色，记录消耗的盐酸量V₃ mL；