[发明专利]一种氰酸酯基含量的测定方法

说明书

本发明提供一种氰酸酯基含量的测定方法，包括以下步骤：(1)利用过量的二级胺使待测样品中的氰酸酯基完全反应，得到含有异脲结构的产物，所述二级胺的结构式为R₁‑NH‑R₂，其中R₁和R₂各自独立地为具有1‑4个碳原子的烷基；(2)将步骤(1)得到的反应混合液中过量的二级胺除去，利用酸碱滴定法确定所述含有异脲结构的产物中叔胺的摩尔量；(3)根据步骤(1)所述反应的计量数，由步骤(2)得到的叔胺的摩尔量和加入的样品质量计算待测样品中氰酸酯基的含量。本发明提供的氰酸酯基含量的测定方法操作简单，准确度≥98.59％，具有较高的可重复性。

技术领域

本发明属于材料分析技术领域，涉及一种氰酸酯基含量的测定方法。

背景技术

氰酸酯树脂是一类具有优异的力学性能、低介电常数、低介电损耗、高玻璃化温度、低热膨胀系数、低吸水率和良好工艺性的树脂，被广泛应用在高频数字印刷线路、微波通讯、航空航天等领域。

氰酸酯单体可直接聚合或与其他树脂共聚，用氰酸酯固化环氧树脂制得的复合材料对特种电子电气绝缘材料和先进树脂基复合材料的发展具有重要意义。但氰酸酯单体与其他树脂混合时，存在容易析出的缺陷，通常的解决方法是将氰酸酯单体预聚成部分交联成环的预聚物。

氰酸酯预聚物中氰酸酯基(-O-C≡N)是氰酸酯树脂最重要、最核心的官能团。有文献报道，不同氰酸酯基含量的氰酸酯预聚物与同样的环氧树脂组合，固化后的性能有明显差异；氰酸酯基过量或欠量的情况下，氰酸酯预聚物与环氧树脂固化反应，表现出的固化反应历程并不完全相同。

另外，目前氰酸酯预聚物的生产过程中，整个氰酸酯树脂行业及其下游企业只能通过粘度、外观、凝聚化时间等宏观参数表征预聚反应的程度，以进行质量监控，并不能具体量化已经反应的或剩余的氰酸酯基含量。而氰酸酯基的含量恰恰是决定预聚物质量最核心、最关键的指标。

因此，在本领域期望得到一种测定氰酸酯预聚物中氰酸酯基含量的方法，以实现对氰酸酯预聚物的质量监控。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氰酸酯基含量的测定方法，以实现对氰酸酯基的定量分析。本发明提供的方法操作简单，准确度≥98.59％，具有较高的可重复性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种氰酸酯基含量的测定方法，包括以下步骤：

(1)利用过量的式I所示二级胺使待测样品中的氰酸酯基完全反应，得到式II所示含有异脲结构的产物，反应式如下：

其中R₁和R₂各自独立地为具有1-4个碳原子的烷基(例如所述碳原子数为1、2、3或4的烷基)；

(2)将步骤(1)得到的反应混合液中过量的二级胺除去，利用酸碱滴定法确定式II所示产物中叔胺的摩尔量；

(3)根据步骤(1)所述反应式的计量数，由步骤(2)得到的叔胺的摩尔量和加入的样品质量计算待测样品中氰酸酯基的含量。

本发明中二级胺必须过量，本领域技术人员根据步骤(1)所述反应式合理选择二级胺的用量即可。对于待测样品中氰酸酯基的大致含量无法判断的，则将待测样品视为单体，因为单体中氰酸酯基含量最高，以大致估算二级胺的加入量，以保证二级胺过量，确保样品中氰酸酯基完全反应。

本发明中式II所示产物中含有叔胺基团，可与酸反应。因此，不能用酸滴定反应混合液中过量的二级胺的方法来确定发生反应的二级胺的量，而必须先将过量的二级胺除去，然后确定生成的式II所示产物的量。