端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法
【專利摘要】一種端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法，是在催化劑存在的條件下讓端羥基有機(jī)硅分子發(fā)生縮合反應(yīng)，通過吸水劑收集端羥基縮合產(chǎn)生的水，換算得到端羥基有機(jī)硅分子的羥值。本發(fā)明的方法所用到的儀器、原料均為實(shí)驗(yàn)室常用儀器、原料，可以很方便的檢測出樣品中羥基含量；由于采用縮聚的方法檢測，得到的羥基含量更接近于有效羥基含量。
【專利說明】端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及檢測方法，特別涉及一種端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 端羥基有機(jī)硅分子，尤其是羥基硅油、羥基氟硅油，是一種重要的化工產(chǎn)品。在混 煉膠的結(jié)構(gòu)化控制劑、化妝品、消泡劑、交聯(lián)劑、紡織染整助劑、柔軟劑等方面有廣泛的應(yīng) 用。其中羥基含量是該類產(chǎn)品最重要的指標(biāo)之一。因此準(zhǔn)確測定羥基硅油、羥基氟硅油中 的羥基含量對生產(chǎn)廠家和產(chǎn)品用戶都具有指導(dǎo)意義。目前已知的文獻(xiàn)中羥基含量的測定方 法主要有格代試劑法、卡爾?費(fèi)休法、氫化鋁鋰法和異氰酸苯酯法等，特別是前兩種方法用 的最多。格代試劑法將樣品與格氏試劑在反應(yīng)器中混合，產(chǎn)生CH 4氣體，根據(jù)氣體體積進(jìn)而 推算出硅羥基的含量。卡爾?費(fèi)休試劑法通過硅油中的羥基與過量的費(fèi)休試劑反應(yīng)，用返 滴定的方法測試；或者通過水分測定儀直接打印出水分含量，然后轉(zhuǎn)化為羥基含量。以上兩 種方法對儀器或試劑的依賴性大，對某些廠家來講仍難以實(shí)現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的，是提供一種端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種端羥基有機(jī)硅分子的 羥值測定方法，在催化劑存在的條件下讓端羥基有機(jī)硅分子發(fā)生縮合反應(yīng)，通過吸水劑收 集端羥基縮合產(chǎn)生的水，換算得到端羥基有機(jī)硅分子的羥值。
[0005] 所述端羥基有機(jī)硅分子具有下式所示的結(jié)構(gòu)：
[0006] HO (R2R3SiO)nR1
[0007] 其中 R1 為-H、-CH3、-C2H5、-CH = CH2、-(CH3)3Si 或-C6H5 ;R2、R3 相同或不同， 為-CH3、-C6H5、-CH2CH 2CF3' -CH = CH2 或-CH2CH2CN。
[0008] 所述催化劑為具有以下結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅醇堿：
[0009] MO [(CH3)2SiOJnM
[0010] 其中 M 為 Li、Na、K、Rb、Ce、NH4、-N(CH3)4、四乙基銨或四丁基磷。
[0011] 所述吸水劑選自無水氯化鈣、無水硫酸鈉、無水硫酸鈣、濃硫酸、無水硫酸鎂、固體 氫氧化鈉、堿石灰、變色硅膠或活性氧化鋁中的一種或幾種。
[0012] 所述縮合反應(yīng)的反應(yīng)溫度控制在100?150°C。
[0013] 所述端羥基有機(jī)硅分子包含但不限于羥基硅油或羥基氟硅油。
[0014] 本發(fā)明的測試方法經(jīng)濟(jì)適用，適合更廣大用戶。
[0015] 本發(fā)明的方法所用到的儀器、原料均為實(shí)驗(yàn)室常用儀器、原料，可以很方便的檢測 出樣品中羥基含量。此外，由于采用縮聚的方法檢測，因此得到的羥基含量更接近于有效羥 基含量。與卡爾?費(fèi)休方法得到的結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，兩者誤差小于5%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是羥基硅油、羥基氟硅油的羥值測定裝置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明的方法采用的測定裝置如圖1所示，包括油浴、帶攪拌器的三口燒瓶和裝 有吸水劑的干燥管。三口燒瓶置于油浴中，其一口用于通入惰性氣體，中口用于插入攪拌 器，另一口用于連接干燥管。
[0018] 測定過程原理是：將100份重的（以質(zhì)量計）待測樣品A加入三口燒瓶中，油浴溫 度設(shè)為100?150°C，通干燥的惰性氣體B，0?2h后，記錄裝有吸水劑D的干燥管的重量 m Q(至少精確到0. Olg)。然后向三口燒瓶中加入0. 01?5份重的催化劑C，邊攪拌邊通氣 體B，當(dāng)間隔10分鐘稱量的干燥管的質(zhì)量差小于0. Olg時，記錄此時的干燥管重量Hi1，停止 測試。此時樣品中羥基基本已經(jīng)反應(yīng)完全，樣品可能變?yōu)槟z狀高分子量聚合物，或者油狀環(huán) 狀結(jié)構(gòu)分子，但不影響羥基含量的測定。
[0019] 樣品的羥基含量可以由下式計算得到：
[0020] 樣品輕基含量（％ ) = 1. 89 (1?-!!?)
[0021] 以下實(shí)施例均在圖1所示的裝置中進(jìn)行，并按上述計算方法得到樣品的羥基含 量。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 準(zhǔn)確稱取IOOg待測羥基硅油（粘度IOOmPa · s)加入到三口燒瓶中，油浴溫度設(shè) 定為130°C，通高純氮10分鐘以去除硅油中的水分。先稱量裝有無水氯化鈣的干燥管的初 始重量Hi 0為92. 35g。將Ig硅醇鈉催化劑加入到三口燒瓶中，攪拌并通氮?dú)釯h后，稱量裝 有無水氯化鈣的干燥管的最終重量Hi1為97. 53g。根據(jù)計算式計算得到該硅油樣品中的羥 基含量為9. 79%。
[0024] 實(shí)施例2
[0025] 準(zhǔn)確稱取IOOg待測羥基硅油（粘度500mPa · s)加入到三口燒瓶中，油浴溫度設(shè) 定為120°C，通高純氬10分鐘以去除羥基硅油中的水分。先稱量裝有無水氯化鈣的干燥管 的初始重量Hi 0為90. 16g，將Ig硅醇鉀催化劑加入到三口燒瓶中，攪拌并通氬氣Ih后，稱量 裝有無水氯化鈣的干燥管的最終重量Hi1為92. 02g。根據(jù)計算式可以得到該硅油樣品中的 羥基含量為3. 51%。
[0026] 實(shí)施例3 :
[0027] 準(zhǔn)確稱取IOOg待測羥基氟硅油（粘度IOOmPa · s)加入到三口燒瓶中，油浴溫度 設(shè)定為130°C，通高純氮10分鐘以去除羥基氟硅油中的水分。先稱量裝有無水氯化鈣的干 燥管的初始重量Hi 0為95. 77g，將Ig硅醇鈉催化劑加入到三口燒瓶中，攪拌并通氮?dú)釯h后， 稱量裝有無水氯化鈣的干燥管的最終重量Hi1為99. 28g。根據(jù)計算式可以得到該羥基氟硅 油樣品中的羥基含量為6. 63%。
[0028] 實(shí)施例4 :
[0029] 準(zhǔn)確稱取IOOg待測羥基苯基硅油（粘度300mPa · s)加入到三口燒瓶中，油浴溫 度設(shè)定為120°C，通去除CO2的干燥空氣10分鐘以去除羥基苯基硅油中的水分。先稱量裝 有無水硫酸鈉的干燥管的初始重量Hi 0為89. 64g，將2g硅醇四甲基銨催化劑加入到三口燒 瓶中，攪拌并通去除CO2的干燥空氣Ih后，稱量裝有無水硫酸鈉的干燥管的最終重量Hi1為 91. 33g。根據(jù)計算式可以得到該硅油樣品中的羥基含量為3. 19%。
[0030] 本發(fā)明提供的方法與卡爾庫倫水分儀檢測的水分含量對比如表1所示：
[0031] 表 1
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法，其特征在于：在催化劑存在的條件下讓端 羥基有機(jī)硅分子發(fā)生縮合反應(yīng)，通過吸水劑收集端羥基縮合產(chǎn)生的水，換算得到端羥基有 機(jī)硅分子的羥值。
2. 如權(quán)利要求1所述的端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法，其特征在于：所述端羥基 有機(jī)硅分子具有下式所示的結(jié)構(gòu)： HO (R2R3SiO) nR1 其中 R1 為-H、-CH3、-C2H5、-CH = CH2、-(CH3)3Si 或-C6H5 ;R2、R3 相同或不同， 為-CH3、-C6H5、-CH2CH2CF 3、-CH = CH2 或-CH2CH2CN。
3. 如權(quán)利要求1所述的端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法，其特征在于：所述催化劑 為具有以下結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅醇堿： MO[(CH3)2SiO]nM 其中M為1^、恥、1(、詘、06、順4、，(〇13)4、四乙基銨或四丁基磷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法，其特征在于：所述吸水 劑選自無水氯化鈣、無水硫酸鈉、無水硫酸鈣、濃硫酸、無水硫酸鎂、固體氫氧化鈉、堿石灰、 變色硅膠或活性氧化鋁中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法，其特征在于：所述縮合 反應(yīng)的反應(yīng)溫度控制在100?150°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的端羥基有機(jī)硅分子的羥值測定方法，其特征在于：所述端羥 基有機(jī)硅分子包含但不限于羥基硅油或羥基氟硅油。
【文檔編號】G01N31/10GK104391073SQ201410652402
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】許祥, 鄭安吶, 周曉東, 許治昕, 陳培 申請人:華東理工大學(xué)