Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

Анализ полиэтиленполиаминов

Полиамины ряда этилендиамина широко используются в лако­ красочной промышленности для отверждения эпоксидных смол. Технические продукты, выпускаемые под названием преобладаю­ щего компонента («диэтилентриамин», «триэтилентетрамин» и др. или полиамины марок «А», «Б», «В» и «Г»), представляют собой сложные смеси, в которых содержание алифатических полиаминов порой не превышает и половины. По внешнему виду это жидко­ сти от светло-желтого до темно-бурого цвета.

Хроматографическим анализом 1 2 в техническом триэтилентетрамине были идентифицированы следующие вещества:

Кроме перечисленных соединений в полиаминах присутствуют также другие компоненты.

Наиболее распространенным способом оценки, качества поли­ этиленполиаминов является определение азота или аминного числа титрованием образца кислотой в водной среде в присутствии ин­ дикатора бромфенолового синего. Получаемые данные характери­ зуют количественно титруемый азот, но не устанавливают его ка­

между 'общим и титруемым~ азотом дает представление о наличии нетитруемого азота или азотсодержащих веществ с очень слабыми основными свойствами, роль которых в процессах отверждения не

выяснена.

335

Определение первичных, вторичных и третичных аминогрупп

Для оценки качества полиэтиленполиаминов кроме определе­ ния содержания азота и аминного числа следует считать целесо­ образным раздельное определение первичных, вторичных и третич­ ных аминогрупп, так как в процессе отверждения первичные и вто­ ричные аминогруппы химически взаимодействуют с эпоксидными группами, а третичные аминогруппы оказывают каталитическое действие 1 3 >1 4 .

Особенно важно знать количество третичных аминогрупп,, так как в отсутствие последних процесс отверждения эпоксидных смол идет медленно.

Ниже приводится методика раздельного определения амино­

500 мл ледяной уксусной кислоты, добавляют 60 мл уксусного ангидрида, перемешивают и доводят содержимое колбы до метки уксусной кислотой. Титр полученного раствора устанавливают по карбонату натрия или бифталату калия.

Ход определения. Навеску полиэтиленполиамина 0,1—0,2 г, взятую с точностью 0,0002 г, помещают в мерную колбу емкостью

твора. В первый стакан добавляют 20 мл смеси растворителей и титруют 0,1 н. раствором хлорной кислоты — при этом определяют суммарно все аминогруппы.

Во второй стакан вносят 0,4 мл 0,1 н. хлорной кислоты (это ко­ личество титранта учитывают при расчете) и 0,2 г фталевого ан­ гидрида, накрывают стакан часовым стеклом и оставляют на 1 ч при комнатной температуре для ацетилирования первичных амино­ групп. Вторичные и третичные аминогруппы остаются свободными, и ИХ'титруют совместно 0,1 н. раствором хлорной кислоты, предва-

336

рительно разбавив анализируемый раствор ледяной уксусной кис­

аминогруппы, свободными остаются только третичные, которые и титруют, предварительно прибавив в анализируемый' раствор 5—

ствует суммарному титрованию вторичных и третичных амино­ групп. Результаты определения титруемого азота при высокоча­ стотном титровании обычно несколько нижеполучаемых по фталимидному методу, Это объясняется летучестью отдельных

337

компонентов, а также исключением из титрования тех компонен­ тов, которые в водной среде обладают очень слабыми основными свойствами, но титруются в неводных средах,

Анализ полиамидов

Применяемые в качестве отвердителей для эпоксидных смол низкомолекулярные полиамидные смолы получают поликонденса­ цией полиаминов с алифатическими дикарбоновыми кислотами или их эфирами.

Функциональный состав полиамидных смол очень разнообразен и во многом зависит от качества исходных полиаминов. В процессе синтеза основная часть первичных и вторичных аминогрупп полиэтиленполиампнов участвует в образовании амидных групп. При­ сутствующие в реакционной смеси третичные аминогруппы не вза­

338

Определение аминного числа

Аминное число полиамидных смол определяют титрованием со­ ляной кислотой в среде изопропилового спирта.

Ход определения. Навеску смолы 0,3—0,5 г, взятую с точностью 0,0002 г, растворяют в двухкратном количестве изопропилового спирта и титруют 0,5 н. раствором соляной кислоты в присутствии индикатора бромкрезолового зеленого до перехода окраски в желтую.

Аминное число х находят по формуле

аК • 28

х =

Определение третичных аминных и имидазолиновых групп

Аминное число полиамидных смол, как и в случае полиаминов, характеризует суммарно весь титруемый азот. Однако смолы с одинаковым аминным числом могут быть отвердителями различ­ ной активности. Это объясняется в значительной степени различием в качественном составе титруемого азота.

Определить все азотсодержащие функциональные группы в по­ лиамидных смолах трудно, но из суммарного аминного числа мож­ но выделить часть, соответствующую третичным аминогруппам и имидазолиновым группам.

339