專利名稱：環氧當量的檢測方法
技術領域：
本發明涉及環氧樹脂領域，特別涉及一種環氧當量的檢測方法。
背景技術：
環氧當量是指含有一當量環氧基的環氧樹脂克數，單位為g/mol。環氧當量是環氧樹脂類膠黏劑、灌封劑、復合材料等使用和質量控制的一項十分重要的指標。此外環氧樹脂還是判定環氧樹脂所需固化劑的量，以及環氧樹脂合成反應終止點的依據。目前環氧當量的測定方法很多，國際上最為通用的是高氯酸法，其適用于各種環氧樹脂，通用性高，但是操作過程繁瑣。此外，還有鹽酸-丙酮法、鹽酸-吡啶法和鹽酸-二氧六環法，鹽酸-吡啶法和鹽酸-二氧六環法采用的吡啶和二氧六環的毒性較大，危害操作人員的身體健康。鹽酸-丙酮法是測定環氧值的最常用方法之一，用此方法進行檢測的具體操作如下配制鹽酸-丙酮溶液；配制濃度為的氫氧化鈉的乙醇溶液；取盛有已知質量的反應混合物的錐形瓶，用移液管加入上述鹽酸-丙酮溶液，力口蓋，搖勻使樹脂完全溶解，放置Ih后，加入3滴酚酞試劑，用上述NaOH的乙醇溶液滴定至溶液變為粉紅色，且30s內不退色。同時，按上述條件進行兩次空白滴定。環氧值E按照如下公式計算E = (V1-V2) Xc +10m。其中，Vl 滴定兩個空白樣消耗的NaOH乙醇溶液的平均體積，單位為mL ；V2為滴定已知質量的反應混合物所消耗的NaOH乙醇溶液的體積，單位為mL ；c為氫氧化鈉乙醇溶液的濃度，單位為mol/L ；m為反應混合物的質量，單位為g。鹽酸-丙酮法的缺陷在于較為適合對分子量在1500以下的環氧樹脂進行檢測， 分子量超過1500的環氧樹脂會因溶樣效果較差而出現渾濁，影響濁點判斷；為了避免這種情況，通常需要將試樣放置Ih左右，因此該方法的適用范圍較窄，對于分子量超過1500的環氧樹脂所需的檢測時間較長，不利于及時對環氧樹脂合成反應終止點進行控制。

發明內容
本發明解決的技術問題在于提供一種適用范圍較廣、檢測時間較短的環氧當量檢測方法。有鑒于此，本發明提供一種環氧當量的檢測方法，包括a)、將丁酮、乙醇和鹽酸混合均勻，得到鹽酸-乙醇-丁酮溶液；將聚乙二醇預熱至100°C 110°C，加入環氧化合物溶解后冷卻，得到待測樣品溶液；b)、將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待測樣品溶液中震蕩；c)、使用氫氧化鈉標準溶液滴定步驟b得到的混合溶液至溶液呈中性，根據氫氧化鈉的用量計算出環氧當量。優選的，所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液中鹽酸、乙醇和丁酮的體積比為(12 15) (3 8) 1。優選的，所述待業樣品溶液中聚乙二醇的濃度為0. 01 0. 04g/ml。優選的，步驟b中所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液和待測樣品溶液的體積比為 1 0 4)。優選的，步驟b中所述震蕩的時間為40s 90s。優選的，所述步驟c具體為向步驟b得到的混合溶液中加入酸堿指示劑后滴入氫氧化鈉標準溶液，至混合溶液呈中性，得到實驗組氫氧化鈉用量；將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液和酸堿指示劑加入與所述待測樣品溶液等體積的聚乙二醇，然后滴入氫氧化標準溶液，至混合溶液呈中性，得到實驗組氫氧化鈉用量；根據實驗組氫氧化鈉用量和空白對照組氫氧化鈉用量計算出環氧當量。優選的，所述酸堿指示劑為酚紅。優選的，步驟a中所述冷卻的方式為水冷。優選的，步驟c之前還包括向步驟b得到的混合溶液中加入蒸餾水。本發明提供一種環氧當量的檢測方法，其是先以預熱的聚乙二醇溶解環氧化合物，再將其與鹽酸-乙醇-丁酮溶液混合后用標準氫氧化鈉溶液滴定。相對于現有技術，本發明以預熱后的聚乙二醇作為環氧化合物的溶解介質，其沸點較高且不與環氧化合物發生反應，因此有利于環氧化合物快速溶解，縮短環氧樹脂的溶解時間，使其能夠適應分子量較高的環氧樹脂；同時，本發明還向鹽酸中加入乙醇和丁酮，乙醇用于促進環氧基與鹽酸的加成反應，加快反應速度；丁酮用于與聚乙二醇共同作用，使環氧化合物與鹽酸充分接觸，保證環氧基團完全參與反應，提高檢測結果的準確度。因此，本發明提供環氧當量檢測方法適用范圍廣，檢測時間短，結果準確，有利于及時對環氧樹脂合成反應終止點進行控制。
具體實施例方式為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。本發明實施例公開了一種用于環氧當量的檢測方法，包括如下步驟a)、將丁酮、乙醇和鹽酸混合均勻，得到鹽酸-乙醇-丁酮溶液；將聚乙二醇預熱至100°C 110°C，加入環氧化合物溶解后冷卻，得到待測樣品溶液；b)、將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待測樣品溶液中振蕩；c)、使用氫氧化鈉標準溶液滴定步驟b得到的混合溶液至溶液呈中性，根據氫氧化鈉的用量計算出環氧當量。上述方法中，步驟a是配置鹽酸-乙醇-丁酮溶液和待測樣品溶液的過程，在配置待測樣品溶液的工序中，本發明選擇以聚乙二醇(PEG)作為溶解介質的原因在于PEG屬于非離子型溶劑，遇鹽酸后不會發生電離，從而無法與環氧基發生加成反應；并且，PEG的沸點較高，其可以加熱至環氧樹脂的熔點之上，由此可實現環氧樹脂的快速溶解，縮短檢測所需的時間。預熱工序中設置PEG加熱溫度為100°C 110°C，優選為102°C 108°C，用于保證環氧化合物能快速溶解于PEG中。溶解完畢后需要對其進行冷卻，溫度過高易造成后續的與鹽酸-乙醇-丁酮溶液混合工序中鹽酸和乙醇的揮發。為了加快冷卻速度，本發明優選用水冷的方式將加入環氧化合物的PEG溶液進行冷卻。待測樣品溶液中聚乙二醇的濃度優選為 0. 01 0. 04g/ml ο鹽酸用于與環氧化合物的環氧基進行加成反應，本領域技術人員可以理解，為了保證檢測的精確性，需要使環氧化合物中的環氧基均發生加成反應，即要保證鹽酸過量，本領域技術人員能夠通過環氧化合物的來源確定鹽酸的最少用量。乙醇的作用在于促進鹽酸與環氧化合物物發生加成反應，加快反應速度，縮短反應時間。丁酮是一種極性較強的溶劑，對環氧樹脂具有較強的溶解性，本發明中向鹽酸中加入丁酮的作用在于后續待測樣品溶液和鹽酸-乙醇-丁酮溶液混合后，使分散于PEG中的環氧樹脂能快速的分散于丁酮溶液中，同時又能使鹽酸發生電離。按照步驟b將鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入待測樣品溶液中后，鹽酸與環氧化合物發生加成反應的反應式如下
權利要求
1.一種環氧當量的檢測方法，包括a)、將丁酮、乙醇和鹽酸混合均勻，得到鹽酸-乙醇-丁酮溶液；將聚乙二醇預熱至100°C 110°C，加入環氧化合物溶解后冷卻，得到待測樣品溶液；b)、將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待測樣品溶液中振蕩；c)、使用氫氧化鈉標準溶液滴定步驟b得到的混合溶液，至溶液呈中性，根據氫氧化鈉的用量計算出環氧當量。
2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液中鹽酸、 乙醇和丁酮的體積比為(12 15) (3 8) 1。
3.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述待測樣品溶液中聚乙二醇的濃度為 0. 01 0. 04g/ml。
4.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，步驟b中所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液和待測樣品溶液的體積比為1 0 4)。
5.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，步驟b中所述振蕩的時間為40s 90s。
6.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述步驟c具體為向步驟b得到的混合溶液中加入酸堿指示劑后滴入氫氧化鈉標準溶液，至混合溶液呈中性，得到實驗組氫氧化鈉用量；將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液和酸堿指示劑加入與所述待樣品溶液等體積的聚乙二醇，然后滴入氫氧化鈉標準溶液，至混合溶液呈中性，得到空白對照組氫氧化鈉用量； 根據實驗組氫氧化鈉用量和空白對照組氫氧化鈉用量計算出環氧當量。
7.根據權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述酸堿指示劑為酚紅。
8.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，步驟a中所述冷卻的方式為水冷。
9.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，步驟c之前還包括向步驟b得到的混合溶液中加入蒸餾水。
全文摘要
本發明提供一種環氧當量的檢測方法，包括a)、將丁酮、乙醇和鹽酸混合均勻，得到鹽酸-乙醇-丁酮溶液；將聚乙二醇預熱至100℃～110℃，加入環氧化合物溶解后冷卻，得到待測樣品溶液；b)、將所述鹽酸-乙醇-丁酮溶液加入所述待測樣品溶液中振蕩；c)、使用氫氧化鈉標準溶液滴定步驟b得到的混合溶液，至溶液呈中性，根據氫氧化鈉的用量計算出環氧當量。本發明提供環氧當量檢測方法適用范圍廣，檢測時間短，結果準確，有利于及時對環氧樹脂合成反應終止點進行控制。
文檔編號G01N21/79GK102507574SQ201110365849
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者王樂, 龍浩 申請人:重慶國際復合材料有限公司