Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 323

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

аскаритом и ангидроном. Затем при помощи тройника 7 присоеди­ няют две параллельно работающие трубки для сжигания. В конце каждой трубки помещен кусочек сетки или тампон из платины и

насыпан

слой платинированной

сажи

длиной 5 см, закрытый

пла­

тиновой

сеткой. Для удаления

воздуха

трубку для сжигания

про­

дувают

азотом в течение 1 ч, сначала

без нагрева,

а затем

при

температуре 900 °С при включенной

печи 15. К. оттянутому концу

трубки

присоединяют аппарат

.16 с

аскаритом-—для

поглощения

галогенов, окислов серы и других элементов. Присоединяют труб­ ку с окисью меди 17, нагреваемую до 150 °С для окисления СО в

С 0 2 , последовательно

присоединяют поглотительные

аппараты 19

с ангидроном — для

поглощения влаги и аскаритом — для погло­

щения С0 2 .

 

 

Правильность сборки и герметичностсь установки

проверяют

в контрольных опытах; увеличение массы поглотительного аппа­ рата с аскаритом не должно превышать 100—150 мкг. Результаты контрольного опыта должны быть учтены в расчете.

Ход определения. До внесения навески через систему пропу­ скают азот со скоростью 10—12 мл/мин. Затем навеску полимера 10—12 мг, взятую с точностью 0,02 мг, помещают в кварцевую пробирку длиной 70 и диаметром 6—7 мм (жидкие вещества взвешивают в кварцевом капилляре, конец которого заплавляют парафином). Вносят пробирку в трубку для сжигания (рекомен­ дуется вносить одновременно 2—3 пробирки с навесками анали­ зируемого вещества). После каждой пробирки помещают магнит для передвижения навески.

Для вытеснения

воздуха после внесения навесок в

течение

40 мин пропускают

азот, присоединяют поглотительный

аппарат

19 и приступают к разложению навески, медленно передвигая га­ зовую горелку от открытой части пробирки к концу. При этом не­ обходимо, чтобы разложение вещества происходило в самой про­

бирке. Разложение заканчивается через

20—25 мин, после,- чего

поглотительный

аппарат с аскаритом

взвешивают.

Содержание

кислорода

х (в %)

находят по формуле

 

х _

( m , - m 2 ) 0,3636

1 Q 0

 

 

g

 

 

где mi — масса поглощенной двуокиси углерода, мг; /и2 — поправка (по резуль­ татам контрольного опыта), мг; 0,3636 — коэффициент пересчета кислорода на двуокись углерода; g—навеска, мг.

Точность метода ±0,2—0,3%.

А Н А Л И З П Л Е Н К О О Б Р А З У Ю Щ И Х Р А З Л И Ч Н Ы Х Т И П О В

Анализ полиэфирных смол

В лакокрасочной промышленности из этой группы смол наи­ большее применение находят алкидные смолы и ненасыщенные полиэфиры.

210


По химическому строению алкидные смолы представляют со­ бой разветвленные полиэфиры, молекулы которых содержат в бо­ ковых цепях остатки жирных кислот. Длинные углеводородные цепи жирных кислот сообщают смолам растворимость в углеводо­ родных растворителях, а получаемым на их основе покрытиям — адгезию, эластичность и атмосферостойкость.

Ненасыщенные полиэфиры обычно применяют в виде двуупаковочных составов: раствора полиэфирной смолы в ненасыщенном мономере (обычно стироле) с добавками (ускоритель, парафин и др.) и инициатора полимеризации, как правило, с добавкой пла­ стификатора и растворителя.

В состав полиэфирных смол входят такие многоатомные спир­ ты, как этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, глице­ рин, пентаэритрит, бутандиол-1,4, триметилолпропан, маннит и др. В качестве многоосновных кислот применяют адипиновую, себациновую, янтарную, терефталевую, фумаровую, итаконовую, малеиновую, фталевую, а также их ангидриды.

Для характеристики полиэфирных смол определяют число омы­ ления, кислотное число, гидроксильиое число, а для ненасыщенных полиэфиров — еще степень ненасыщенности и содержание сти­ рола.

Определение числа омыления

Пробу полимера обрабатывают спиртовым раствором едкого кали при нагревании. Содержащиеся в полимере кислоты обра­ зуют калийные соли. Избыток щелочи оттитровывают раствором кислоты.

Реактивы

 

 

Бензол,

х. ч.,

безводный.

Едкое кали,

х.'ч.

1 н. спиртовой раствор.

Соляная

кислота,

х. ч., 1 н. раствор.

Этиловый спирт, ректификат.

Фенолфталеин, 1%-ный спиртовой раствор.

Ход определения. Навеску смолы 1—2 г, взятую с точностью 0,0002 г, помещают в коническую колбу емкостью 250 мл с притер­ той пробкой, растворяют в смеси 25 мл спирта и 25 мл бензола и добавляют пипеткой точно 25 мл 1 н. спиртового раствора КОН. Присоединяют к колбе обратный холодильник и нагревают при ки­ пении в течение 1 ч. После охлаждения смеси тщательно промы­ вают холодильник, сливая промывные воды в колбу.

Оттитровывают смесь 1 н. раствором НС1 в присутствии фенол­ фталеина.

Число омыления (ч. о.) находят по формуле

ч. о. = аЛГ56,1

S11


где

а— объем 1 н. раствора

НС1, израсходованного на

титрование,

мл;

К—по­

правочный коэффициент

для

приведения

концентрации

раствора

НС1

к точно

I н.;

56,1—масса КОН,

соответствующая

1 мл точно

1 п. раствора

HCI, мг;

g — навеска, г.

 

 

 

 

 

 

Определение кислотного числа

Навеску полимера растворяют в диоксане (или другом под­ ходящем растворителе) и определяют содержание свободных кис­ лот титрованием щелочью.

Реактивы

Диоксан, х. ч.

Едкий натр, х. ч., 0,1 н. раствор.

Этиловый спирт, ректификат.

Фенолфталеин, 1%-ный спиртовой раствор.

Бромтимоловый синий.

Ход определения. Навеску смолы приблизительно 1 г помещают в колбу п приливают 100 мл нейтрализованного диоксана, спирта

или другого растворителя. Осторожно нагревают

смесь при 50—

60 °С с воздушным

холодильником

1

ч п после охлаждения оттит­

ровывают 0,1 н. раствором NaOH

в

присутствии

фенолфталеина

(алкидные смолы)

или бромтнмолового синего

(ненасыщенные

полиэфиры). Параллельно ставят контрольный опыт. Кислотное

число

(к. ч.) рассчитывают

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

(a —

b)K-5fi\

 

 

 

где а,

Ь — объемы 0,1

н. раствора

NaOH,

израсходованного

на титрование соот­

ветственно

анализируемой п контрольной

проб, мл;

К — поправочный

коэффи­

циент

для

приведения

концентрации раствора NaOH

к точно 0,1 и.; 5,61

—масса

NaOH

в 1 мл точно 0,1

н. раствора NaOH,

мг; g—навеска,

г.

 

Определение гидроксильного числа

Метод основан на этерификации гидроксильных групп поли­ эфира уксусным ангидридом в присутствии пиридина. Образую­ щуюся уксусную кислоту оттитровывают щелочью.

Реактивы

 

 

 

 

 

 

 

Бензол,

х. ч., или дихлорэтан,

х. ч. или

ч. д. а.

 

 

Едкий натр, х. ч., 0,5 н. раствор.

 

 

 

 

Пиридин,

ч. д. а., безводный

(высушенный над NaOH).

 

 

Уксусный

ангидрид,

ч. д. а.

 

 

 

 

 

Фенолфталеин,

1%-ный спиртовой

раствор.

 

 

Этерифицирующая

смесь. Смешивают

440 мл пиридина с 60 мл

уксусного

ангидрида (смесь

следует готовить перед

употреблением).

 

 

Ход определения. Навеску обезвоженной смолы 1—2

г,

взятую

с точностью 0,0002 г, помещают

в

коническую колбу с

притертой

212


пробкой, добавляют точно 5—10 мл этерифицирующей смеси, при­ соединяют колбу к воздушному холодильнику и нагревают на во­

дяной слабо кипящей

бане 30—40 мин. При неполном

растворе­

нии смолы добавляют

10 мл дихлорэтана или бензола,

закрывают

колбу и встряхивают

смесь до растворения смолы.

Затем смесь

охлаждают,

добавляют 50—100 мл воды, промывая

холодильник,

и

титруют

через 2 ч

0,5 н. раствором

NaOH в присутствии 6—

8

капель фенолфталеина. Параллельно ставят контрольный опыт.

 

Гидрокспльное число (г. ч.) находят по формуле

 

 

 

 

г.

ч. = - — Ь) /(• 28,05

,г- к. ч.

 

 

 

 

 

g

 

 

 

где а, b — объемы 0,5 н. раствора NaOH, израсходованного на титрование ана­ лизируемой и контрольной проб, мл; /(— поправочный коэффициент для приве­ дения концентрации раствора NaOH к точно 0,5 н.; 28,05 — масса КОН в I мл точно 0,5 н. раствора NaOH, мг; к. ч.—кислотное число полимера; g — навеска, г.

Степень ненасыщенное™ смол (йодное число) и содержание стирола определяется по методикам, изложенным в гл. I I .

Определение состава полиэфирных смол

Ниже приведена наиболее рациональная схема анализа поли­ эфирных смол.

Анализ начинают с предварительных испытаний и качествен­ ных проб. В случае содержания растворителя его отделяют ва­ куумной отгонкой при остаточном давлении 2—5 мм рт. ст.

После отгонки растворителя анализируемую смолу разрушают' омылением спиртовым раствором щелочи. Разложение трудноомыляемых смол следует проводить этиленгликолевым раствором щелочи или амином. Выделяемые при распаде смол спирты, кис­ лоты и другие компоненты разделяют и идентифицируют.

Омыление полиэфирных смол

Смолу подвергают омылению при нагреве. После этого выде­ ляют и идентифицируют отдельные компоненты.

Реактивы

 

 

 

 

Бензойный

альдегид, х. ч. или ч. д. а.

 

Бензол,

х. ч.

 

 

Едкое

кали,

х. ч., 1 и. спиртовой раствор на

абсолютированном спирте.

Иодид

калия, х. ч., 10%-ный

раствор.

 

Серная

кислота, х. ч., плотн.

1,84 г/см3 , раствор

(T : 1).

Соляная

кислота, х. ч., плоти. 1,19 г/см3 , раствор (1:1).

Сульфат

натрия, х. ч., безводный.

 

Периодат

натрия, х. ч., 0,1 и. раствор.

 

Тиосульфат

натрия, ч. д. а., 0,1 п. раствор.

 

Этиловый

спирт, х. ч., безводный.

 

213