[发明专利]一种多聚甲醛聚合度的检测方法

说明书

本发明涉及一种多聚甲醛聚合度的检测方法，属于化工生产技术领域。将溶剂及分散剂甲醇投入反应池1，投加多聚甲醛，充分搅拌得到混合溶液1，使用微量水份测定仪测定混合溶液1的水份，记为h1；将助剂投入所述的混合溶液1中，混匀得到混合溶液2，使用微量水份测定仪测定混合溶液2的水份，记为h2；多聚甲醛的聚合度n=M(水)/M（甲醛）*q/{[h2·（w+x‑y+z）‑h1·（w+x）‑z·hz]/x}，即可得到聚合度值。该工艺使用助剂对多聚甲醛样品进行处理，可以一次性连续、精准测出多聚甲醛中自由水和结合水，结合水量不受多聚甲醛中甲酸、金属离子、机械杂质等各种杂质组分的影响，多聚甲醛聚合度测定速度快、精度高。

技术领域

本发明涉及一种多聚甲醛聚合度的检测方法,属于化工生产技术领域。

背景技术

多聚甲醛简介

多聚甲醛（分子式HO-(CH₂O)n-H，其中n为聚合度，n值范围8～100），又称聚合甲醛、聚甲醛、聚缩醛、固体甲醛，是一种有甲醛气味的白色无定型颗粒或粉末，易溶于热水，微溶于冷水，能溶于稀酸和稀碱。其对人体的危害同甲醛，另外还存在粉尘危害。化学性质及用途与甲醛基本相似，是工业甲醛水溶液极好的代用品，主要用于代替高浓度甲醛水溶液参与各种反应，有利于化工、制药等化学合成及其他工业领域的应用，特别是在要求使用无水甲醛作原料的合成方面，用途广泛。例如(1)农药:合成乙草胺、丁草胺和草甘膦等；(2)涂料:合成高档汽车用漆；(3)树脂:合成脲醛树脂、酚醛树脂等及各种粘合剂；(4)造纸:合成纸张增强剂； (5)有机原料:用于制备季戊四醇、丙烯酸、甲基乙烯基酮等。

工业上，由甲醛水溶液经蒸发浓缩、催化聚合、脱水干燥制得，其主含量一般为91-97%，国内主要有92%、95%、96%等规格。多聚甲醛内还含有游离水（自由水）、结合水，由于原材料、设备及生产工艺的不同，还残留有聚合催化剂，还有钠离子、铁离子以及甲酸、乙醛等生产过程中难以分馏的有机类杂质。特别说明的是，多聚甲醛中所含的水以两种形式存在：一种是聚合物端基（-OH和-H）的化学结构形式(结合水)；另一种是游离水（自由水）形式，也称为含湿量。

多聚甲醛主要指标

多聚甲醛产品主要质量指标有主含量、水分、聚合度，使用要求严格的场合还需要检测甲酸、金属离子指标。

其中，聚合度是除主含量以外，衡量多聚甲醛质量好坏的另一项重要指标。聚合度过高，会造成解聚困难，影响有机合成等下工序反应的收率和质量。聚合度过低，会造成解聚后的反应液水分高，同样影响后续反应的收率和质量。因此，无论是多聚甲醛生产商，还是下游用户企业（特别是应用于有机合成的企业），都将多聚甲醛聚合度作为一项重要质量指标。多聚甲醛分子式为HO(CH₂O) nH，其分子可以分为三部分，即：重复结构单元-(CH2O)-n及两端的-OH和-H。大分子链中结构单元的数目n就称作聚合度。

多聚甲醛聚合度现有测定方法

目前，行业中多聚甲醛聚合度采用经验公式近似推算，但实际生产过程中精度很差。也正是鉴于这些原因，多聚甲醛产品没有达成统一的国家或行业标准，各生产、使用企业都是结合本单位实际制定的企业标准或方法。根据多聚甲醛结构可知，要准确测定多聚甲醛的聚合度，就必须先测定其主含量和结合水含量。目前，多聚甲醛主含量由成熟的方法检测，但结合水是没有直接的方法进行检测的。镇江李长荣、河北宇航、河北锦泰达等主要生产厂家是采取以下几种近似的方法推算结合水及聚合度。

1.方法1：将多聚甲醛样品分为多份：（1）取其中一份测定甲醛含量（以q表示）；（2）取其中一份测定含湿量（即自由水，以a表示）；（3）取其中多份分别测定甲酸、铁等已知杂质的含量，并将甲酸、铁及其他已经组分的含量之和记为Σc。然后将多聚甲醛中的剩余组分近似看作结合水，得出结合水含量：d=1-q-a-Σc。（4）然后按照公式n=M(水)/M（甲醛）*q/d计算出工业甲醛的n的数值，取整数，即为聚合度。其中M(水)、M（甲醛）分别为水分子和甲醛分子的分子量（下同）。