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嘉峪檢測網 2019-02-26 16:37
基本定義
環氧值定義為100g環氧樹脂中所含環氧基團的摩爾數（物質的量），單位為mol/100g。
環氧當量定義為含lmol環氧基團(縮水甘油醚)的環氧樹脂的質量(g)，單位為g/mol。
2 分析方法
可用光譜分析法或化學分析法進行分析，光譜分析比化學分析容易操作，但是需要用標準試祥做成定量線。
光譜分析法
用紅外光譜、拉曼光譜或核磁共振光譜等分析方法是很普及的，可用于環氧樹脂的定性分析或環氧基的定量分析。紅外光譜吸收法:首先用一系列已知環氧當量的環氧樹脂的紅外光譜做出A910cm-1／A1610 cm－1(其中910cm-1是環氧基的吸收峰，1610 cm-1是苯環的吸收峰)基線，然后做出A910cm-1／A1610 cm-1與環氧當量標準曲線。這樣在測定某一環氧樹脂試樣的環氧當量時，只需知道該環氧樹脂A910／M1610的比值，即可確定其環氧當量。
化學分析法
常用的化學分析方法是在適當的溶劑中，使用過量的鹽酸與環氧基作用，定量生成氯醇，將過且的鹽酸用堿滴定法定量，。常用的溶劑有丙酮、無水醚、吡啶等。有時不用鹽酸，而用溴化化氫酸、碘化鉀與鹽酸、過氯酸與季銨溴化物等為鹵化劑，進行直接滴定。
方法多種多樣，現今國際上通用的分析法是高氯酸法，適用于各種環氧樹脂，但操作過程繁瑣。另外還有鹽酸／丙酮法、鹽酸吡啶法以及鹽酸二氧六環法。我國沿用的測定方法以鹽酸一丙酮法和鹽酸一吡啶法，其中鹽酸一丙酮法較適用于分子量在1500以下的環氧樹脂，而鹽酸一吡啶法較適用于分子量在1500以上的環氧樹脂。相對來說，鹽酸一丙酮法應用較多。
01
溴化季按鹽直接滴定法
a）原理
原理是通過高氯酸（HClO4）與溴化四乙基銨（NEt4Br）反應生成的溴化氫與1，2-環氧基的定量反應。該程序包括用高氯酸-冰醋酸標準溶液滴定溶解在含溴化四乙基銨的環氧樹脂的二氯甲烷溶液，以結晶紫為指標劑，當環氧基被消耗完，過量的溴化氫會引起過量的結晶紫指標劑變色。
b）溶液配制
結晶紫指標劑：取結晶紫0.5g，溶解于100ml冰醋酸中即得，0.1 mol/L高氯酸-冰醋酸標準溶液。
配制取無水冰醋酸550ml，加入高氯酸HClO4（W/W在70%左右，比重1.75）8.2ml搖勻，在燒杯中緩緩滴加24ml醋酐，用玻璃棒不斷攪拌，放冷至室溫后，轉移到1000ml容量瓶中，加無水冰醋酸稀釋至刻度線，搖均勻后，放置24小時使醋酐與溶液中的水充分反應完全。即得0．1N濃度的HClO4-HAc標準溶液。
標定準確稱取在105℃干燥至恒重的鄰苯二甲酸氫鉀KHC8H4O4約0.4g（準確至0．0001 g）置于錐形瓶中，加無水冰醋酸20ml，使溶解，加0.5%結晶紫冰醋酸溶液1—2滴，用高氯酸冰醋酸標準溶液滴定至藍色，并將滴定結果用空白試驗（即不加鄰苯二甲酸氫鉀）校正。計算如下：
C = m /{ (v1-v2)×0.2042}
式中：C——HClO4-HAc標準溶液的摩爾濃度，mol/L；
m——鄰苯二甲酸氫鉀之質量，g ；
V1——鄰苯二甲酸氫鉀消耗高氯酸標準溶液體積，ml ；
V2——空白試驗消耗高氯酸標準溶液之用量，ml ；
0．2042——與1.00ml高氯酸標準溶液（1mol/L）相當的以克表示的鄰苯二甲酸氫鉀的質量。
注：本溶液使用前標定。標定高氯酸標準溶液時的溫度應與使用該標準溶液滴定時的溫度相同。
c）測定步驟
稱取0.5—1.0g的環氧樹脂試樣,溶于10ml氯仿(或丙酮、苯、氯化苯等)溶濟中，再加入10ml四乙基溴化銨試劑及1---2滴結晶紫指標劑,用0.1mol/L高氯酸-冰醋酸標準溶液滴定至綠色為終點。環氧當量按下式計算：
EEW=10000W/N·S
式中：EEW——環氧樹脂的環氧當量，g/mol。；
W——環氧樹脂試樣的質量，g；
N——高氯酸-冰醋酸標準溶液的濃度，mol/L；
S——滴定所消耗的高氯酸-冰醋酸標準溶液的體積，ml。
02
環氧樹脂環氧值的測定（鹽酸-砒啶法）
a）試劑：
鹽酸；砒啶；NaOH；95%乙醇；丙酮；酚酞指示劑。
b）儀器：
磨口三角燒瓶(250ml)；磨口空氣冷凝管(長1000mm)；燒杯(10ml)；量筒(10、50、100ml)；移液管(25ml)；堿性滴定管(50ml)；稱量瓶(內徑70ml,高35ml)；分析天平(200克，萬分之一)。
c）溶液配制：
鹽酸砒啶溶液：將17ml鹽酸溶于983ml砒啶中，搖勻放置4hr后應用。
0.1mol/L NaOH標準溶液：稱取4 g NaOH溶于1000ml蒸餾水搖勻，冷卻后用鄰苯二甲酸氫鉀進行標定。
1%酚酞指示劑：稱取1 g酚酞溶于100ml 95%乙醇中。
d） 測定步驟：
1）稱取5 g左右試樣（準確至1 mg）于磨口三角燒瓶中，用移液管吸取25 ml鹽酸砒啶溶液，裝上磨口空氣冷凝管在酒精燈上邊搖邊加熱溶解，注意不使試樣有炭化現象產生。待試樣全部溶解后，用電爐加熱回流40 min ，然后冷至室溫，用20 ml 丙酮沖洗冷凝管，加入3滴酚酞指示劑。用0.1 mol/L NaOH 標準溶液滴定至微紅色30秒內不褪色為終點。
2）用同樣操作做一空白試驗。
3）環氧值的計算：
X = ( V1－V2)×C／（10×m1）
式中：Ｘ——被測樹脂的環氧值，當量／100g ；
V1——空白的溶液消耗NaOH標準溶液體積，ml ；
V2——試樣溶液消耗NaOH標準溶液體積，ml ；
C——NaOH標準溶液摩爾濃度，mol/L ；
m1——試樣質量，g 。
03
環氧樹脂環氧值的測定（鹽酸-丙酮法）
a）試劑：
鹽酸；丙酮；NaOH；95%乙醇；甲基紅指示劑。
b）儀器：
磨口三角燒瓶(250ml)；燒杯(10ml)；量筒(10、50、100ml)；移液管(20ml、1ml)；堿性滴定管(50ml)；稱量瓶(內徑70ml,高35ml)；分析天平(200克，萬分之一)。
c）溶液配制：
鹽酸丙酮溶液：將1ml鹽酸溶于40ml丙酮中均勻混合起來即可，應現配現用。
0.1mol/L NaOH標準溶液：稱取4g NaOH溶于1000ml蒸餾水搖勻，冷卻后用鄰苯二甲酸氫鉀進行標定。
甲基紅指示劑：稱取1g甲基紅溶于60ml 95%乙醇中，再以蒸餾水稀釋至1000ml。
d）測定步驟：
1）稱取1.5 g左右試樣（準確至1 mg）,放于具塞三角燒瓶中，用移液管加入20ml鹽酸丙酮溶液，加蓋搖勻使試樣完全溶解以后，在陰涼處（15℃左右）放置1.5h，再加3滴甲基紅指示劑。用0.1 mol/L NaOH 標準溶液滴定至紅色褪去變成黃色為終點。
2）用同樣操作做一空白試驗。
3）環氧值的計算：
X = ( V1－V2)×C／（10×m1）
式中：Ｘ——被測樹脂的環氧值，當量／100g ；
V1——空白的溶液消耗NaOH標準溶液體積，ml ；
V2——試樣溶液消耗NaOH標準溶液體積，ml ；
C——NaOH標準溶液摩爾濃度，mol/L ；
m1——試樣質量，g 。
1、基本定義
環氧值定義為100g環氧樹脂中所含環氧基團的摩爾數（物質的量），單位為mol/100g。
環氧當量定義為含lmol環氧基團(縮水甘油醚)的環氧樹脂的質量(g)，單位為g/mol。
2、分析方法
可用光譜分析法或化學分析法進行分析，光譜分析比化學分析容易操作，但是需要用標準試祥做成定量線。
光譜分析法
用紅外光譜、拉曼光譜或核磁共振光譜等分析方法是很普及的，可用于環氧樹脂的定性分析或環氧基的定量分析。紅外光譜吸收法:首先用一系列已知環氧當量的環氧樹脂的紅外光譜做出A910cm-1／A1610 cm－1(其中910cm-1是環氧基的吸收峰，1610 cm-1是苯環的吸收峰)基線，然后做出A910cm-1／A1610 cm-1與環氧當量標準曲線。這樣在測定某一環氧樹脂試樣的環氧當量時，只需知道該環氧樹脂A910／M1610的比值，即可確定其環氧當量。
化學分析法
常用的化學分析方法是在適當的溶劑中，使用過量的鹽酸與環氧基作用，定量生成氯醇，將過且的鹽酸用堿滴定法定量，。常用的溶劑有丙酮、無水醚、吡啶等。有時不用鹽酸，而用溴化化氫酸、碘化鉀與鹽酸、過氯酸與季銨溴化物等為鹵化劑，進行直接滴定。
方法多種多樣，現今國際上通用的分析法是高氯酸法，適用于各種環氧樹脂，但操作過程繁瑣。另外還有鹽酸／丙酮法、鹽酸吡啶法以及鹽酸二氧六環法。我國沿用的測定方法以鹽酸一丙酮法和鹽酸一吡啶法，其中鹽酸一丙酮法較適用于分子量在1500以下的環氧樹脂，而鹽酸一吡啶法較適用于分子量在1500以上的環氧樹脂。相對來說，鹽酸一丙酮法應用較多。
01
溴化季按鹽直接滴定法
a）原理
原理是通過高氯酸（HClO4）與溴化四乙基銨（NEt4Br）反應生成的溴化氫與1，2-環氧基的定量反應。該程序包括用高氯酸-冰醋酸標準溶液滴定溶解在含溴化四乙基銨的環氧樹脂的二氯甲烷溶液，以結晶紫為指標劑，當環氧基被消耗完，過量的溴化氫會引起過量的結晶紫指標劑變色。
b）溶液配制
結晶紫指標劑：取結晶紫0.5g，溶解于100ml冰醋酸中即得，0.1 mol/L高氯酸-冰醋酸標準溶液。
配制取無水冰醋酸550ml，加入高氯酸HClO4（W/W在70%左右，比重1.75）8.2ml搖勻，在燒杯中緩緩滴加24ml醋酐，用玻璃棒不斷攪拌，放冷至室溫后，轉移到1000ml容量瓶中，加無水冰醋酸稀釋至刻度線，搖均勻后，放置24小時使醋酐與溶液中的水充分反應完全。即得0．1N濃度的HClO4-HAc標準溶液。
標定準確稱取在105℃干燥至恒重的鄰苯二甲酸氫鉀KHC8H4O4約0.4g（準確至0．0001 g）置于錐形瓶中，加無水冰醋酸20ml，使溶解，加0.5%結晶紫冰醋酸溶液1—2滴，用高氯酸冰醋酸標準溶液滴定至藍色，并將滴定結果用空白試驗（即不加鄰苯二甲酸氫鉀）校正。計算如下：
C = m /{ (v1-v2)×0.2042}
式中：C——HClO4-HAc標準溶液的摩爾濃度，mol/L；
m——鄰苯二甲酸氫鉀之質量，g ；
V1——鄰苯二甲酸氫鉀消耗高氯酸標準溶液體積，ml ；
V2——空白試驗消耗高氯酸標準溶液之用量，ml ；
0．2042——與1.00ml高氯酸標準溶液（1mol/L）相當的以克表示的鄰苯二甲酸氫鉀的質量。
注：本溶液使用前標定。標定高氯酸標準溶液時的溫度應與使用該標準溶液滴定時的溫度相同。
c）測定步驟
稱取0.5—1.0g的環氧樹脂試樣,溶于10ml氯仿(或丙酮、苯、氯化苯等)溶濟中，再加入10ml四乙基溴化銨試劑及1---2滴結晶紫指標劑,用0.1mol/L高氯酸-冰醋酸標準溶液滴定至綠色為終點。環氧當量按下式計算：
EEW=10000W/N·S
式中：EEW——環氧樹脂的環氧當量，g/mol。；
W——環氧樹脂試樣的質量，g；
N——高氯酸-冰醋酸標準溶液的濃度，mol/L；
S——滴定所消耗的高氯酸-冰醋酸標準溶液的體積，ml。
02
環氧樹脂環氧值的測定（鹽酸-砒啶法）
a）試劑：
鹽酸；砒啶；NaOH；95%乙醇；丙酮；酚酞指示劑。
b）儀器：
磨口三角燒瓶(250ml)；磨口空氣冷凝管(長1000mm)；燒杯(10ml)；量筒(10、50、100ml)；移液管(25ml)；堿性滴定管(50ml)；稱量瓶(內徑70ml,高35ml)；分析天平(200克，萬分之一)。
c）溶液配制：
鹽酸砒啶溶液：將17ml鹽酸溶于983ml砒啶中，搖勻放置4hr后應用。
0.1mol/L NaOH標準溶液：稱取4 g NaOH溶于1000ml蒸餾水搖勻，冷卻后用鄰苯二甲酸氫鉀進行標定。
1%酚酞指示劑：稱取1 g酚酞溶于100ml 95%乙醇中。
d） 測定步驟：
1）稱取5 g左右試樣（準確至1 mg）于磨口三角燒瓶中，用移液管吸取25 ml鹽酸砒啶溶液，裝上磨口空氣冷凝管在酒精燈上邊搖邊加熱溶解，注意不使試樣有炭化現象產生。待試樣全部溶解后，用電爐加熱回流40 min ，然后冷至室溫，用20 ml 丙酮沖洗冷凝管，加入3滴酚酞指示劑。用0.1 mol/L NaOH 標準溶液滴定至微紅色30秒內不褪色為終點。
2）用同樣操作做一空白試驗。
3）環氧值的計算：
X = ( V1－V2)×C／（10×m1）
式中：Ｘ——被測樹脂的環氧值，當量／100g ；
V1——空白的溶液消耗NaOH標準溶液體積，ml ；
V2——試樣溶液消耗NaOH標準溶液體積，ml ；
C——NaOH標準溶液摩爾濃度，mol/L ；
m1——試樣質量，g 。
03
環氧樹脂環氧值的測定（鹽酸-丙酮法）
a）試劑：
鹽酸；丙酮；NaOH；95%乙醇；甲基紅指示劑。
b）儀器：
磨口三角燒瓶(250ml)；燒杯(10ml)；量筒(10、50、100ml)；移液管(20ml、1ml)；堿性滴定管(50ml)；稱量瓶(內徑70ml,高35ml)；分析天平(200克，萬分之一)。
c）溶液配制：
鹽酸丙酮溶液：將1ml鹽酸溶于40ml丙酮中均勻混合起來即可，應現配現用。
0.1mol/L NaOH標準溶液：稱取4g NaOH溶于1000ml蒸餾水搖勻，冷卻后用鄰苯二甲酸氫鉀進行標定。
甲基紅指示劑：稱取1g甲基紅溶于60ml 95%乙醇中，再以蒸餾水稀釋至1000ml。
d）測定步驟：
1）稱取1.5 g左右試樣（準確至1 mg）,放于具塞三角燒瓶中，用移液管加入20ml鹽酸丙酮溶液，加蓋搖勻使試樣完全溶解以后，在陰涼處（15℃左右）放置1.5h，再加3滴甲基紅指示劑。用0.1 mol/L NaOH 標準溶液滴定至紅色褪去變成黃色為終點。
2）用同樣操作做一空白試驗。
3）環氧值的計算：
X = ( V1－V2)×C／（10×m1）
式中：Ｘ——被測樹脂的環氧值，當量／100g ；
V1——空白的溶液消耗NaOH標準溶液體積，ml ；
V2——試樣溶液消耗NaOH標準溶液體積，ml ；
C——NaOH標準溶液摩爾濃度，mol/L ；
m1——試樣質量，g 。
來源：AnyTesting
