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環氧樹脂是三大通用型熱固性樹脂之一,其具有反應性的環氧基團,與各種固化劑配合后,可形成優異粘接性、耐熱性、耐候性,及機械電氣等特性的固化物,因此環氧樹脂在涂料領域,和電子電器材料、土木建筑、膠粘劑、復合材料,以及宇宙航空等諸多方面,廣泛地被應用。據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,20世紀30年代國外開始使用環氧樹脂,經過60年的發展品種、質量,及其應用都已進入成熟階段。環氧樹脂的組分,對于環氧基復合材料性能至關重要,目前國外各大環氧樹脂生產廠,已經應用高效液相色譜法(HPLC)、凝膠滲透色譜法(GPC),來分析控制環氧樹脂的組成,以及其分子質量的分布情況,國內尚未制訂環氧樹脂檢測,相關的高效液相色譜分析方法。不過國內已有公司值鑒國外,利用高效液相色譜法等方法,分析液態環氧樹脂的組成,運行成本也是相對較低,在生產中取得較好的效果。據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,先進的分析檢測方法,對環氧樹脂提高質量、降低消耗,有著非常重要的積極的意義。
1)溴化氫-冰乙酸標準滴定液制備有三種方法:
a.移取33%溴化氫-冰乙酸無水試劑(進口試劑)18mL于1000mL容量瓶中,用冰乙酸稀釋到刻度;
b.用濃磷酸(其他酸易氧化)與KBr或NaBr反應,在(45±5)℃產生大量HBr氣體。據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,經干燥將無水HBr氣體冷卻后,以較低的速率通入冰乙酸中直至所需的濃度(約8g/LHBr);
c.移取40%氫溴酸15mL到1000mL容量瓶中,邊搖邊分批緩慢加入乙酸酐50mL,然后用冰乙酸稀釋到刻度,搖勻后放置一夜待用。
2)標定
稱取約200mg鄰苯二甲酸氫鉀,精確到0.1mg(使用前于120℃干燥2h),放人125mL三角燒瓶,加入冰乙酸10mL,在微火上搖動溶解,加入4~6滴結晶紫指示劑,然后用HBr-HOAc0.1mol/L標準滴定液滴定到呈現藍綠色終點,測定兩個平行樣,取平均值。
HBr-HOAc的濃度CHBr按公式(1)計算:
式中:m-鄰苯二鉀酸氫鉀的質量,g;
VHBr-HOAc——滴定耗用HBr-HOAc標準滴定液的體積,mL;
204.22——每mol鄰苯二甲酸氫鉀的質量,g;
HBr-HOAc——標準滴定液當日使用需標定。
3)電位滴定
電位滴定儀、甘汞電極、50mL離心管,轉速4000r/min離心機及測試見資料[1,4]。
2、環氧當量的測定步驟
稱取(1~2mmol)的環氧化合物樣品于125mL三角燒瓶中;加入三氯甲烷(或氯苯)10mL溶樣,固體樣品可使用氯仿和氯苯1+1混合溶劑溶樣,可稍加熱再冷卻到室溫;據中國環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,加入幾滴結晶紫指示劑,在磁力攪拌下,用HBr-HOAc0.1mol/L標準滴定液滴定到藍綠色終點,用同樣的方法測取空白樣2份。
3、計算
以每摩爾環氧基的克數表示的環氧當量,按公式(2)計算:
V,V0——測定樣品與空白樣耗用HBr-HOAc滴定液體積,mL;
CHBr——HBr-HOAc0.1mol標準滴定液濃度,mol/L。
采用0.1mol高氯酸-溴化四乙銨滴定法按國標GB/T4612條款7計算。
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