一.概述
在聚氨酯胶黏剂若需对配方进行精确计算,就必须了解二异氰酸酯的纯度;另外,在实际使用时,若对二异氰酸酯的纯度有怀疑时,也需测试纯度.二异氰酸酯在贮存中可能受到水分侵蚀与杂质污染,可导致其含量降低,甚至不能使用.
含有游离异氰酸基的聚氨酯预聚体,单组分湿气固化聚氨酯胶黏剂及双组分聚氨酯胶黏剂的异氰酸酯基组分均应控制其异氰酸酯基在一定范围之内,否则影响聚氨酯胶黏剂的稳定性,甚至引起凝胶,因此也必须对其进行测试,才能确保产品质量.
上述两类材料的异氰酸酯基的测试方法基本相同,但后者的异氰酸酯基含量少,因此所用试剂量有所不同.
化学分析测试异氰酸酯基含量采用正而丁胺法,因为正二丁胺与---NCO的反应迅速,在5~10min之内可以完成,优于二甲胺(30min)与丁胺(45min).
二.异氰酸酯含量测试
1.原理
二异氰酸酯与二正丁胺反应生成脲,过量的二正丁胺用盐酸标准滴定溶液滴定.其反应式如下:
异氰酸酯与二正丁胺反应
OCNRNCO---R’---OCNRNCO+2(C4H9)2NH----
(C4H9)2NCONHRNCO---R’---OCNRNHCON(C4H9)2
盐酸与过量的二正丁胺反应
(C4H9)2NH+HCL---(C4H9)2NH`HCL
2.仪器与试剂
(1)仪器 250ml三角锥瓶,带PE塞或用铝箔包裹的软木塞;移液管25ml;滴定管50ml或100ml;分析天平,最大称量200g,分度值0.1mg;搅拌棒.
(2)试剂 所有试剂都应使用CP级;无水甲苯,或用分子筛干燥过;异丙醇,AR;0.5mol/L盐酸标准滴定溶液.
2mol/L二正丁胺-甲苯溶液用258g重新蒸馏的无水二正丁胺用无水甲苯稀释至1L,贮存于棕色试剂瓶中待用.
0.1%溴甲酚绿指示剂将0.1g溴甲酚绿和1.50ml0.1/L的氢氧化钠溶液一起溶于100ml的异丙醇中.
3.试验步骤
准确称取2.5gTDL试样(或3.5gMDI试样)于干净的锥形瓶,用移液管加入20.00ml二正丁胺-甲苯溶液,再加10ml甲苯,摇晃使之混合均匀,在室温下放置15min,反应完成后,加入80~100ml异丙醇或乙醇及0.50ml1%溴甲酚绿指示剂,以0.5mol/L盐酸标准滴定溶液滴定,当溶液蓝色消失,出现黄色，并保持15s不变,即为终点.同时做一空白试验.
三.预聚体中NCO基含量测试
它适用于含自由基团的聚氨酯预聚体,单组分湿气固化聚氨酯胶黏剂,双组分聚氨酯胶黏剂—NCO组分中NCO基团含量的测定.与二法基本相同,由于其—NCO含量少,在试剂用量上有所调整.
1.原理
仪器与试剂与二节异氰酸酯测定相同.
2.试验步骤
若---NCO含量为5%,则应准确称取3g左右的试样，置于洁净的锥形瓶中,加入20ml的无水甲苯,使试样溶解.
用移液管加入10.0ml的二正丁胺-甲苯溶液摇晃,使瓶内液体混合均匀，在室温下放置20~30min,再加入40~50ml异丙醇(或乙醇),加入4~6滴甲酚绿指示剂,用0.5mol/L的盐酸标准滴定溶液滴定,当溶液由蓝色变为黄色,在15s内颜色不消失,即为终点.
同时做一空白试验.
4.影响因素
HG/T2409-92聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的测定与此法基本相同,此法是参照ASTMD2572-82《氨基甲酸酯物料或预聚体中异氰酸酯基试验方法》制定的.
试验时,溶解样品可稍许在水浴上温热,有利于溶解,异丙醇量也可酌情多加.