马来酸酐接枝聚合物中
接枝率的测定
1. 适用范围
本标准适用于马来酸酐接枝聚合物中马来酸酐接枝率的测定
2. 试验仪器
三口烧瓶,锥形瓶,滴定管,漏斗,容量瓶,移液管,圆形加热套,滤纸,铁架台,恒温磁力搅拌器,恒温水浴,胶头滴管,等。
3. 试验药品
酚酞指示剂,氢氧化钾(AR),二甲苯(AR),丙酮(AR),异丙醇(AR),无水乙醇(AR),邻苯二甲酸氢钾(AR),等。
4. 试验部分
4.1 试验药剂准备
(1) 酚酞指示剂的配制
取0.5g酚酞溶解在50mL无水乙醇溶液中,摇匀待完全溶解后,装入棕色指示剂瓶中,贴上标签。
(2) KOH-乙醇标准溶液(0.3mol/L)的制备
取4.5g左右的KOH置于烧杯中,加入7mL蒸馏水,搅拌完全溶解后,加入250mL容量瓶中,然后采用少量乙醇洗涤烧杯两次,并将洗涤液倒入容量瓶中,最后采用无水乙醇稀释至250mL,放置24h待用。
(3) KOH-乙醇标准溶液的标定
将邻苯二甲酸氢钾进行真空干燥,90℃/6h,然后准确称量1.000g左右已干燥的邻苯二甲酸氢钾,计作m。
然后将其加入锥形瓶中,并加入60mL蒸馏水,加入两滴酚酞试液,边摇动边用KOH-乙醇标准溶液滴定至粉红色,记录所消耗的KOH-乙醇标准溶液的体积V1。
空白试验:在锥形瓶中加入60mL蒸馏水,加入两滴酚酞试液,边摇动边用KOH-乙醇标准溶液滴定至粉红色,记录所消耗的KOH-乙醇标准溶液的体积V2。
按照式1计算KOH-乙醇标准溶液的浓度:
C1=1000×m /[(V1-V2)×204.23]--------------------------(1) 式中:m为邻苯二甲酸氢钾的质量;C1为KOH-乙醇标准溶液的浓度;V1:滴定邻苯二甲酸溶液所需的KOH-乙醇标准溶液的体积;V2为空白试验KOH-乙醇溶液的体积;204.23为邻苯二甲酸氢钾的分子量。
重复上面的步骤两到三次,取平均值。
(4) HCl-异丙醇标准溶液的配制
在烧杯中加入100mL异丙醇,然后用移液管取1mL浓盐酸,加入异丙醇中,搅拌后加入250mL容量瓶中,并用少量的异丙醇洗涤烧杯两次,将洗涤液加入容量瓶中,用异丙醇稀释至250mL,放置24h待用。
采用移液管取30mLHCl-异丙醇标准溶液置于锥形瓶中,加入两滴酚酞,边摇动边用KOH-乙醇标准溶液滴定,至粉红色记录下所需的KOH-乙醇标准溶液的体积,记做V1。
空白试验,取30mL异丙醇溶液置于锥形瓶中,加入两滴酚酞,边摇动边用KOH-乙醇标准溶液滴定,至粉红色记录下所需的KOH-乙醇标准溶液的体积,记做V2。
按照式2计算HCl-异丙醇标准溶液的浓度:
C2=C1×(V1-V2)/30-------------------------------------(2)
式中:C2为HCl-异丙醇标准溶液的浓度;C1为KOH-乙醇标准溶液的浓度;V1为滴定HCl-异丙醇标准溶液所需的KOH-乙醇标准溶液的体积;V2为空白试验需要的KOH-乙醇标准溶液的体积。
4.2接枝物的精制
将接枝物进行真空干燥,90℃/12h (以除去表面的残留物),取5g干燥的接枝物,放入40mL二甲苯中加热进行回流溶解,待完全溶解后,在通风橱中趁热倒入大量丙酮中,静止冷却,过滤沉淀,并采用丙酮洗涤沉淀2次,将所得絮状物采用真空干燥箱进行干燥,90℃/24h,即得到精制的接枝物。
4.3 接枝率的测定
(1) 溶解/中和
准确称量精制的接枝物0.5g,置于500mL的三口蒸馏瓶中,加入80mL二甲苯,加热回流10min至接枝物完全溶解,冷却至90℃后,采用胶头滴管加入1滴蒸馏水和一滴吡啶,采用移液管加入1.5 mL KOH-乙醇标准溶液,再加热回流30min,冷却至100℃,打开三口烧瓶一侧的玻璃塞,迅速加入6mL异丙醇溶液,加入两滴酚酞指示剂,并加入转子,盖上玻璃塞,此时溶液颜色应为深红色。
此
过程中,溶液不能有絮状沉淀析出,若有沉淀析出再加热至其溶解。
(2) 滴定
将上述三口蒸馏瓶,放入恒温磁力搅拌器的水浴中,水浴温度75℃,并开启转子进行搅拌,在温度为75±2℃采用HCl-异丙醇标准溶液进行恒温滴定,待溶液变为粉红色停止滴定,记下消耗HCl-异丙醇标准溶液的体积V2。
注:在滴定过程中,当颜色变为粉红色时,停止滴定,再加入一滴酚酞指示剂,若溶液颜色变红,则继续加入二滴酚酞指示剂,继续进行滴定;若溶液颜色未变深,则不用进一步加酚酞指示剂。
滴定完成后注意用KOH-乙醇标准溶液进行反滴测试,看是否滴过量。
若加入一滴KOH-乙醇标准溶液,若溶液变红,则证明未滴定过量;否则重新滴定。
(3) 空白滴定实验
准确称量未接枝的聚合物原料0.5g,置于500mL三口烧瓶中,按照上面的步骤(1)和(2) 进行操作,记下空白试验所消耗HCl-异丙醇标准溶液的体积V X。
按照式3计算出体系所覆盖的KOH-乙醇标准的体积,记做ΔV ,滴定三次求平均值。
ΔV= (1.5×C1- V X×C2)/C1 ------------------------------(3)
(4) 接枝率的计算
按照式4进行计算:
C MAH%=9.806×[C1(V1-ΔV) -V2C2] /2m-----------------------------(4)
式中:C MAH为接枝率%;m为精化的马来酸酐接枝物的质量;V1为KOH-乙醇标准溶液的体积;C1 为KOH-乙醇标准溶液的浓度;V2为HCl-
异丙醇标准溶液的体积;C2为HCl-异丙醇标准溶液的浓度;98.06为
马来酸酐分子量。
重复两到三次滴定试验,计算C MAH的平均值。
4.4 接枝物中马来酸酐单体残留率的测定
取5g接枝物直接用真空干燥箱烘干90℃/12h,然后取0.5g接枝物重复4.3中试验步骤,得出未精制接枝物的接枝率。
按照式5进行计算:
X=C0-C1-------------------------------------------------(5) 式中:X 为接枝物中游离态马来酸酐的残留率;C0为采用未精制的接枝物测得的接枝率;C1为采用精制的接枝物测得的接枝率
重复两到三次滴定试验,计算平均值。
实验结果1. 试验结果
注:9801:马来酸酐接枝聚丙烯
5001:无味马来酸酐接枝聚丙烯。