专利名称：环氧当量的检测方法
技术领域：
本发明涉及环氧树脂领域，特别涉及一种环氧当量的检测方法。
背景技术：
环氧当量是指含有一当量环氧基的环氧树脂克数，单位为g/mol。环氧当量是环氧树脂类胶黏剂、灌封剂、复合材料等使用和质量控制的一项十分重要的指标。此外环氧树脂还是判定环氧树脂所需固化剂的量，以及环氧树脂合成反应终止点的依据。目前环氧当量的测定方法很多，国际上最为通用的是高氯酸法，其适用于各种环氧树脂，通用性高，但是操作过程繁琐。此外，还有盐酸-丙酮法、盐酸-吡啶法和盐酸-二氧六环法，盐酸-吡啶法和盐酸-二氧六环法采用的吡啶和二氧六环的毒性较大，危害操作人员的身体健康。盐酸-丙酮法是测定环氧值的最常用方法之一，用此方法进行检测的具体操作如下配制盐酸-丙酮溶液；配制浓度为的氢氧化钠的乙醇溶液；取盛有已知质量的反应混合物的锥形瓶，用移液管加入上述盐酸-丙酮溶液，力口盖，摇勻使树脂完全溶解，放置Ih后，加入3滴酚酞试剂，用上述NaOH的乙醇溶液滴定至溶液变为粉红色，且30s内不退色。同时，按上述条件进行两次空白滴定。环氧值E按照如下公式计算E = (V1-V2) Xc +10m。其中，Vl 滴定两个空白样消耗的NaOH乙醇溶液的平均体积，单位为mL ；V2为滴定已知质量的反应混合物所消耗的NaOH乙醇溶液的体积，单位为mL ；c为氢氧化钠乙醇溶液的浓度，单位为mol/L ；m为反应混合物的质量，单位为g。盐酸-丙酮法的缺陷在于较为适合对分子量在1500以下的环氧树脂进行检测， 分子量超过1500的环氧树脂会因溶样效果较差而出现浑浊，影响浊点判断；为了避免这种情况，通常需要将试样放置Ih左右，因此该方法的适用范围较窄，对于分子量超过1500的环氧树脂所需的检测时间较长，不利于及时对环氧树脂合成反应终止点进行控制。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种适用范围较广、检测时间较短的环氧当量检测方法。有鉴于此，本发明提供一种环氧当量的检测方法，包括a)、将丁酮、乙醇和盐酸混合均勻，得到盐酸-乙醇-丁酮溶液；将聚乙二醇预热至100°C 110°C，加入环氧化合物溶解后冷却，得到待测样品溶液；b)、将所述盐酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待测样品溶液中震荡；c)、使用氢氧化钠标准溶液滴定步骤b得到的混合溶液至溶液呈中性，根据氢氧化钠的用量计算出环氧当量。优选的，所述盐酸-乙醇-丁酮溶液中盐酸、乙醇和丁酮的体积比为(12 15) (3 8) 1。优选的，所述待业样品溶液中聚乙二醇的浓度为0. 01 0. 04g/ml。优选的，步骤b中所述盐酸-乙醇-丁酮溶液和待测样品溶液的体积比为 1 0 4)。优选的，步骤b中所述震荡的时间为40s 90s。优选的，所述步骤c具体为向步骤b得到的混合溶液中加入酸碱指示剂后滴入氢氧化钠标准溶液，至混合溶液呈中性，得到实验组氢氧化钠用量；将所述盐酸-乙醇-丁酮溶液和酸碱指示剂加入与所述待测样品溶液等体积的聚乙二醇，然后滴入氢氧化标准溶液，至混合溶液呈中性，得到实验组氢氧化钠用量；根据实验组氢氧化钠用量和空白对照组氢氧化钠用量计算出环氧当量。优选的，所述酸碱指示剂为酚红。优选的，步骤a中所述冷却的方式为水冷。优选的，步骤c之前还包括向步骤b得到的混合溶液中加入蒸馏水。本发明提供一种环氧当量的检测方法，其是先以预热的聚乙二醇溶解环氧化合物，再将其与盐酸-乙醇-丁酮溶液混合后用标准氢氧化钠溶液滴定。相对于现有技术，本发明以预热后的聚乙二醇作为环氧化合物的溶解介质，其沸点较高且不与环氧化合物发生反应，因此有利于环氧化合物快速溶解，缩短环氧树脂的溶解时间，使其能够适应分子量较高的环氧树脂；同时，本发明还向盐酸中加入乙醇和丁酮，乙醇用于促进环氧基与盐酸的加成反应，加快反应速度；丁酮用于与聚乙二醇共同作用，使环氧化合物与盐酸充分接触，保证环氧基团完全参与反应，提高检测结果的准确度。因此，本发明提供环氧当量检测方法适用范围广，检测时间短，结果准确，有利于及时对环氧树脂合成反应终止点进行控制。
具体实施例方式为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明实施例公开了一种用于环氧当量的检测方法，包括如下步骤a)、将丁酮、乙醇和盐酸混合均勻，得到盐酸-乙醇-丁酮溶液；将聚乙二醇预热至100°C 110°C，加入环氧化合物溶解后冷却，得到待测样品溶液；b)、将所述盐酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待测样品溶液中振荡；c)、使用氢氧化钠标准溶液滴定步骤b得到的混合溶液至溶液呈中性，根据氢氧化钠的用量计算出环氧当量。上述方法中，步骤a是配置盐酸-乙醇-丁酮溶液和待测样品溶液的过程，在配置待测样品溶液的工序中，本发明选择以聚乙二醇(PEG)作为溶解介质的原因在于PEG属于非离子型溶剂，遇盐酸后不会发生电离，从而无法与环氧基发生加成反应；并且，PEG的沸点较高，其可以加热至环氧树脂的熔点之上，由此可实现环氧树脂的快速溶解，缩短检测所需的时间。预热工序中设置PEG加热温度为100°C 110°C，优选为102°C 108°C，用于保证环氧化合物能快速溶解于PEG中。溶解完毕后需要对其进行冷却，温度过高易造成后续的与盐酸-乙醇-丁酮溶液混合工序中盐酸和乙醇的挥发。为了加快冷却速度，本发明优选用水冷的方式将加入环氧化合物的PEG溶液进行冷却。待测样品溶液中聚乙二醇的浓度优选为 0. 01 0. 04g/ml ο盐酸用于与环氧化合物的环氧基进行加成反应，本领域技术人员可以理解，为了保证检测的精确性，需要使环氧化合物中的环氧基均发生加成反应，即要保证盐酸过量，本领域技术人员能够通过环氧化合物的来源确定盐酸的最少用量。乙醇的作用在于促进盐酸与环氧化合物物发生加成反应，加快反应速度，缩短反应时间。丁酮是一种极性较强的溶剂，对环氧树脂具有较强的溶解性，本发明中向盐酸中加入丁酮的作用在于后续待测样品溶液和盐酸-乙醇-丁酮溶液混合后，使分散于PEG中的环氧树脂能快速的分散于丁酮溶液中，同时又能使盐酸发生电离。按照步骤b将盐酸-乙醇-丁酮溶液加入待测样品溶液中后，盐酸与环氧化合物发生加成反应的反应式如下
权利要求
1.一种环氧当量的检测方法，包括a)、将丁酮、乙醇和盐酸混合均勻，得到盐酸-乙醇-丁酮溶液；将聚乙二醇预热至100°C 110°C，加入环氧化合物溶解后冷却，得到待测样品溶液；b)、将所述盐酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待测样品溶液中振荡；c)、使用氢氧化钠标准溶液滴定步骤b得到的混合溶液，至溶液呈中性，根据氢氧化钠的用量计算出环氧当量。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述盐酸-乙醇-丁酮溶液中盐酸、 乙醇和丁酮的体积比为(12 15) (3 8) 1。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述待测样品溶液中聚乙二醇的浓度为 0. 01 0. 04g/ml。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤b中所述盐酸-乙醇-丁酮溶液和待测样品溶液的体积比为1 0 4)。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤b中所述振荡的时间为40s 90s。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤c具体为向步骤b得到的混合溶液中加入酸碱指示剂后滴入氢氧化钠标准溶液，至混合溶液呈中性，得到实验组氢氧化钠用量；将所述盐酸-乙醇-丁酮溶液和酸碱指示剂加入与所述待样品溶液等体积的聚乙二醇，然后滴入氢氧化钠标准溶液，至混合溶液呈中性，得到空白对照组氢氧化钠用量； 根据实验组氢氧化钠用量和空白对照组氢氧化钠用量计算出环氧当量。
7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述酸碱指示剂为酚红。
8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤a中所述冷却的方式为水冷。
9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤c之前还包括向步骤b得到的混合溶液中加入蒸馏水。
全文摘要
本发明提供一种环氧当量的检测方法，包括a)、将丁酮、乙醇和盐酸混合均匀，得到盐酸-乙醇-丁酮溶液；将聚乙二醇预热至100℃～110℃，加入环氧化合物溶解后冷却，得到待测样品溶液；b)、将所述盐酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待测样品溶液中振荡；c)、使用氢氧化钠标准溶液滴定步骤b得到的混合溶液，至溶液呈中性，根据氢氧化钠的用量计算出环氧当量。本发明提供环氧当量检测方法适用范围广，检测时间短，结果准确，有利于及时对环氧树脂合成反应终止点进行控制。
文档编号G01N21/79GK102507574SQ201110365849
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者王乐, 龙浩 申请人:重庆国际复合材料有限公司