溴化氫-冰乙酸法測定環氧當量3
環氧當量(環氧值)是環氧樹脂類膠粘劑、灌封料、復合材料等使用和質量控制的一項十分重要的指標(環氧當量=100/環氧值),因而長期以來受到廣泛關注并開展了大量研究,形成多種化學分析方法。這些方法主要基于鹵化氫、硫代硫酸鹽(酯)和硫醇類能與環氧基進行計量的加成反應或進行離子化反應而用于環氧化合物分析。1984年以來許多進口的環氧材料要求采用一種“溴化氫-冰乙酸非水滴定法”進行質量控制。這種方法比國內長期普遍采用的鹽酸一丙酮返滴定法快速、準確、靈敏,不僅能測定常用環氧樹脂且適用于有填料或深色環氧材料的快速測定。與鹽酸丙酮法相比,檢測時間短、終點易判定、數據更準確集中、適用范圍廣。
三、結果與討論
1、標準滴定液的制備
上述3種方法均能制得HBr-HOAc 0.1mol/L標準滴定液,采用冰乙酸吸收無水溴化氫氣體的方法可以制得濃度較高(33%HBr-HOAc)的試劑,是國外采用的主要方法。酸酐水解法操作簡便、原料國內易得,且無副產物后處理的麻煩,試劑制備一步到位,在試驗室內使用比較理想。
(1)試劑合成溫度的影響
考慮到乙酸酐水解速度可能較慢,試制滴定劑時根據Arrhenius公式
,用了水浴加熱加速反應,反應完成后靜置的制備條件。為了分析溫度對反應程度的影響,定時取樣標定,其測試結果如表1所示。
表1 溫度對制備HBr-HOAc標準滴定液的影晌
|
條件 |
常溫6h |
常溫24h |
40℃ 2h |
60℃ 2h |
80℃ 2h |
|
溶液濃度/(mol?L-1) |
0.1580 |
0.1557 |
0.1540 |
0.1493 |
0.1430 |
|
0.1580 |
0.1553 |
0.1550 |
0.1520 |
0.1461 | |
|
平均值/(mol?L-1) |
0.1584 |
0.1555 |
0.1545 |
0.1506 |
0.1446 |
|
與理論值偏差/% |
-5.1 |
-8.8 |
-9.4 |
-11.7 |
-15.2 |
表1結果表明:隨著制備溫度升高、濃度下降,這主要是因HBr揮發與氧化量增加所致(結果均為負偏差)。實際上,即使在室溫條件下因放熱加速了反應進程,試劑在室溫24h后反應趨于完成(與室溫6h結果相近)。故企標采用了室溫制備條件。
(2)不同溫度制備試劑的檢測情況見表2。
表2 不同溫度制備的HBr-HOAc標準滴定液對環氧樣品的測試結果
|
環氧樣品批號 |
不同試劑測試結果 | |||
|
常溫(自制) |
40℃,2h(自制) |
ΔEE |
EE平均(進口) | |
|
EPON815,AEHJ007 |
176 |
172 |
4.0 |
177 |
|
EPON815,9958 |
177 |
160 |
7.0 |
179 |
|
EPON871,03ES |
481 |
455 |
26.0 |
485 |
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E-51/EP01441 90923# |
191 |
187 |
4.0 |
191 |
從表2可以看出:隨著溫度升高,因揮發和氧化作用濃度下降,產生負偏差;隨著制備試劑溫度升高,測試結果與進口試劑測試結果相比,分散性增大;從室溫6h和24h試劑的數據對比可以看出,隨著試劑制備反應時間延長,反應更趨于完全。










































