醋酸酐室溫酰化法測定聚酯多元醇中羥值的含量

蘇義華

（黑龍江省化工研究院，黑龍江 哈爾濱150078）

分析測試

醋酸酐室溫酰化法測定聚酯多元醇中羥值的含量

蘇義華

（黑龍江省化工研究院，黑龍江 哈爾濱150078）

本文介紹了利用醋酸酐室溫酰化法測定聚酯多元醇中的羥值含量。討論了水含量、稱樣量、酰化溫度的控制、滴加速度等對測定結果的影響。嚴格按照實驗條件做，此法是一種既簡便又快速的測定方法。

醋酸酐；室溫；酰化法；測定；聚酯多元醇；羥值

Abstract：The determination of hydroxyl value of polyester polyol by acylation of acetic anhydride at room temperature was introduced.The effect factors of water content,sample weight,acylation temperature control,dropping speed to the resultswere discussed.Themethod is simple and fast strict to the conditions.

Key words：acetic anhydride;room temperature;acylation method;determination;polyester polyol;hydroxyl value

在聚氨酯材料的合成中，原料聚酯多元醇是其合成時的重要組分，而聚酯多元醇中的羥值是一個很重要的指標。只有知道聚酯多元醇的羥值，才能根據預定的配方或設計思路計算各原料的相對用量。即只有準確測定羥值的含量才能得到滿足要求的聚氨酯材料。另外，在聚酯多元醇的合成過程中，羥值的測定既是監測反應程度的手段，又是驗證產品質量是否符合要求的依據。所以，在很多種測試方法中選定一種合適的測定羥值的方法是至關重要的，能保證所測結果的準確性。既能真正地起到監測原材料的質量，又能把握成品的質量。在這里選擇了醋酸酐室溫酰化法測定羥值。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

恒溫水浴；150mL精密磨口塞碘量瓶；50mL堿式滴定管；5mL移液管；10mL量筒；分析天平（最大稱量 200g，分度值 0.1mg）。

醋酸酐（A.R.）；乙酸乙酯（A.R.）；高氯酸（G.R.，HClO4純度 70%～72%）；吡啶（A.R.）；0.5mol·L-1NaOH（A.R.）或 KOH（A.R.）標準滴定溶液；蒸餾水；1%酚酞指示劑。

1.2 酰化劑的配制

干燥的瓶內加入150mL乙酸乙酯、5mL醋酸酐、1.3mL高氯酸，搖勻后冰水冷卻0.5h，再加入25mL醋酸酐，搖勻后放入冰箱保存。使用時使之恢復至室溫取用。該酰化劑可使用期約2～3周，因為在貯放過程中，酰化劑的顏色由無色逐漸變成棕色，棕色的出現影響測試結果。

1.3 測試原理

用高氯酸作催化劑，在乙酸乙酯中，利用乙酸酐與羥基進行乙酰化反應，過量的乙酸酐用蒸餾水、吡啶水混合液水解，生成的乙酸，再用NaOH或KOH標準滴定溶液滴定，計算出羥值。

1.4 測試步驟

準確稱取2g左右（取樣量約為168/估計羥值）于干燥的150mL碘量瓶中，加入10mL乙酸乙酯，蓋上瓶塞，使樣品在30～50℃水浴中溫熱溶解后冷卻，用移液管加入5.0mL配制好的酰化劑，蓋上瓶塞，30℃左右酰化10min，在酰化過程中經常搖動碘量瓶，讓酰化反應徹底，再加入2mL蒸餾水，5min后再以洗瓶壁的方式加入10mL水解液（吡啶/水體積比3/1），滴定前可加入10mL乙醇或丙酮，滴加3～5D 1%酚酞指示劑，以0.5mol·L-1NaOH或KOH乙醇標準滴定溶液進行滴定，滴定至淺粉色出現，30s內仍不褪色即為終點。用同樣方法同時做一空白試驗。

2 結果與討論

2.1 羥值的定義及表示法

羥值是樣品中羥基含量的量度。以中和1g樣品中羥基酰化時所耗用酸所需的KOH的質量（mg）表示，單位是mgKOH·g-1。一般來說，1mol羥基對應需耗用1mol的KOH。

2.2 試樣中所測羥值的表示法

羥值（mgKOH·g-1）=（V空-V樣）×56.10×c

m式中： V空：空白試驗時0.5mol·L-1NaOH或KOH標準滴定溶液用量，mL；V樣：滴定試樣時0.5mol·L-1NaOH或KOH標準滴定溶液用量，mL；C：NaOH或KOH 標準滴定溶液的實際濃度，mol·L-1；m：試樣的質量，g；56.10：KOH 的摩爾質量，g·mol-1。

測定結果以兩次平行測定的算術平均值表示，精確到小數點后第二位。羥值大于80mgKOH·g-1時，精確到小數點后第一位。

2.3 測定結果允許差

兩次平行測定結果之差不大于0.5mgKOH·g-1。

2.4 水對測試結果的影響

由于水會消耗酰化劑中的酸酐，故樣品中的水分含量應盡可能低，最好低于0.2%，至少低于0.5%。配制酰化劑的乙酸乙酯中的水分含量應低于0.1%。

2.5 稱樣量對測定結果的影響

要按規定進行稱樣，才能保證酰化反應完全及結果的準確。即必須使樣品所消耗的堿液大于空白試驗的四分之三，否則要重新稱樣。

2.6 酰化反應溫度的控制對測定結果的影響

酰化溫度在30℃左右，要保證受熱均勻，且溫度不能過高，酰化劑中的高氯酸加熱會引起分解，失去作用，使酰化反應不徹底，使測試結果不準確。

2.7標準滴定溶液的滴加速度對測定結果的影響

在用標準滴定溶液進行滴定時，一定不要滴的過快，要以一定的速度勻速滴加，滴的過快會導致酸性物質被包裹住，反應不完全，標準滴定溶液用量過少，使測試結果偏高。

3 結論

聚酯多元醇中羥值的測定選擇了醋酸酐室溫酰化法。這種測定羥值的方法既簡便又快速，只要在操作過程中控制好實驗條件就能達到結果的準確性，是一種較好的測定聚酯多元醇中羥值的方法。

［1］GB/T 7193-2008不飽和聚酯樹脂羥值測定方法［S］.

［2］GB/T 12008.3-2009塑料 聚醚多元醇（第3部分）羥值的測定［S］.

［3］HG/T 2709-1995聚酯多元醇中羥值的測定［S］.

Determ ination of hydroxyl value of polyester polyol by acylation of acetic anhydride at room tem perature

SU Yi-hua
（Heilongjiang Provincial Chemical Engineering Institute,Harbin 150078,China）

TQ223.16

A

1002-1124（2011）03-0019-02

2010-11-30

蘇義華（1972-），女，本科，高級工程師，主要從事高分子材料的研究及分析測試工作。