聚酯多元醇生产工艺及分析
4.4合成工艺步骤
1一步法
将lmol的己二酸、1.15mol间苯二甲酸-5-磺酸钠、4.15mol乙二醇以及催化剂钛酸四丁酯加入带有分水器的四口瓶中,电动搅拌逐渐升温至180±5℃充分反应4h,在逐渐升温至220℃反应2h,抽真空测其酸值,若酸值为1±O.5,即为所制备合格的聚脂多元醇。
2二步法
二步法:将2mol的乙二醇、1mol的间苯二甲酸.5.磺酸钠以及催化剂钛酸四丁酯加入带有分水器的四口瓶中,电动搅拌逐渐升温至180±5℃充分反应2h,在220℃下进行酯交换反应脱除乙醇。抽真空脱除原料乙二醇来制备带有磺酸钠的二元醇。通过改变侧链为磺酸钠的二元醇的质量分数,与乙二醇组成混合醇(乙二醇:带有磺酸钠的二元醇为2:1),混合醇与己二酸的摩尔比为1:1.15投入四颈瓶中,升温至180±5℃(升温途中严格保证馏温100±3℃)保温2h,升温至220±5℃,待馏温降为80℃,抽低真空1.5h,测其酸值,若酸值为1±0.5,馏温降为50℃,继续抽高真空脱除小分子二元醇来制备合格的聚酯多元醇。 4.5水可分散型聚酯多元醇的表征
1.酸值滴定
酸值滴定测试,准确称取4-10个聚酯多元醇样品,加入30ml甲苯-乙醇(2/1)溶液,充分摇动使样品完全溶解,加4滴1%酚酞指示剂,用O.1mol/L的KOH标准溶液滴定,到出现桃红色15s内不褪色为反应终点。在第一次滴定时作空白实
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聚酯多元醇生产工艺及分析
验若消耗的标准碱液极少,可忽略空白试验的数值。
样品的酸值通过下式计算:
酸值(mgKOH/g)=(VNFx56.1)/G CKOH:KOH标准溶液的浓度(mol/L): Vl:滴定样品所消耗的碱液体积(m1); V2:空白滴定样品所消耗的碱液体积(m1); M:称取样品的质量(g); 2.羟值滴定
羟值滴定采用HG.T 2709.1995测试。称取样品于酰化瓶中,用移液管加入20ml酰化剂并摇匀,使样品溶解,装上空气冷凝管,用吡啶封住酰化瓶口,于115±2℃甘油浴中反应1.5h,取出冷凝管冷却至室温,用1 5ml吡啶溶液冲洗冷凝管及酰化瓶口,加入5滴酚酞指示剂,再用KOH标准溶液滴至桃红色,即为终点。再做一空白试验。
聚酯多元醇羟值的计算:
羟值mgKOH/g=CKOH(V1-V2)X56.1/M CKOH:KOH标准溶液的浓度;
Vl:空白实验消耗KOH标准溶液的毫升数; V2:.样品消耗KOH标准溶液的毫升数; M:样品的克数; 4.6结果与讨论
1.酸值与羟值的控制
如下表4.1为一步法制备水可分散型聚酯多元醇的性能参数。由表4.1知,当AA:EG:SIPM=l:2:l、l:2.5:1时,酸值不能很好的控制在 12 聚酯多元醇生产工艺及分析 如下表4.2为一步法制备水可分散型聚酯多元醇的性能参数。由表4.2知,己二酸:间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠与乙二醇酯交换后的产物为1:1.1或1:1.3时酸值很难控制在<1 mgKOH/g,当两者的摩尔比为1:1.5和1:1.8时,能制备出酸值<1mgKOH/g,羟值约为37mgKOH/g水可分散型聚酯多元醇。 5 多元醇生产的中控分析 聚酯多元醇实验装置图 13 聚酯多元醇生产工艺及分析 5.1酸值分析 1)主要仪器和试剂: 100ml三角烧瓶,10ml精密滴定管,天平(200g),0.1NKOH乙醇标准液,酚酞指示剂,甲苯乙醇混合液等。 (2)分析手续: a 用取样瓶从取样口取样。 b 在天平上用三角烧瓶称取一定重量熔化了的试样。 c 用量筒加入20到30ml甲苯乙醇混合液,充分震荡使样品完全熔化,必要时可以加温。 d 在三角烧瓶里加入2到3滴酚酞指示剂,充分震荡,使酚酞指示剂与样品混合均匀。 e 以0.1NKOH乙醇标准液滴定至终点,以混合液呈现微红色为止,此时记下标准液使用量。 (3)计算 酸值(mgKOH/g)=(VNFx56.1)/G V: KOH乙醇标准液的耗用量(ml)。 N:KOH乙醇标准液的当量浓度。 F:KOH乙醇标准液的当量浓度校正系数。 G:称样重量(g)。 56.1:KOH的毫克当量重(mg)。 (4)注意事项 称样样品重量多少按下表关系进行: 推测酸值表: 推测的酸值 0-0.5 0.5-1 1-10 10-50 准备称取的重量 10克左右 4-6克 3克左右 1.0克左右 使用的滴定管 10ml精密滴定管 10ml精密滴定管 10ml精密滴定管 50ml滴定管 14 聚酯多元醇生产工艺及分析 5.2羟值分析 1主要仪器和试剂 震荡式恒温油浴(115℃±5℃),恒温箱,温度计(200℃),300ml带球形冷却器的三角烧瓶,50ml滴定管,25ml移液管,天平(200g),量筒(10ml,100ml),乙酰化试剂,0.5NKOH乙醇标准液,正丁醇(工业级),酚酞指示剂。 2分析手续,同时平行做空白分析。 ① 用取样瓶从取样口取样。 ② 用两个烧瓶分别标注为甲和乙,在甲瓶中称取一定重量的已经熔化了的样品,如有必要需先加热。 ③ 甲乙两瓶分别加入25ml乙酰化试剂。装上回流冷凝器,放到震荡式恒温油浴,使烧瓶球部浸入油浴内,启动振荡器,并将油浴温度调到115℃±5℃。 ④ 油浴震荡1小时左右,使样品完全乙酰化。 ⑤ 将甲乙两瓶从油浴内升起从冷凝器顶部分别加入10ml蒸馏水,两烧瓶在油平面上再震荡10分钟。 ⑥ 取下两个烧瓶,以冷水冲洗烧瓶外壁油污后,静放冷却至室温. ⑦ 分别以15ml的正丁醇冲洗冷却器和三角烧瓶内壁。 ⑧ 分别加入数滴酚酞指示剂。 ⑨ 分别以0.5NKOH乙醇标准液滴定至终点(以混合液呈现微红色30秒钟内不消失为准)。 3计算: 羟值mgKOH/g=CKOH(V1-V2)X56.1/M+R A:为空白分析时耗用的KOH乙醇标准液量(ml) B:为样品分析时耗用的KOH乙醇标准液量(ml) N:KOH乙醇标准液的当量浓度。 F:KOH乙醇标准液的当量浓度校正系数。 G:称取样品的重量(g). R:样品中游离酸的含量(mgKOH/g). 56.1:KOH的毫克当量重(mg). 15