多元醇羥值、羥基含量與分子量之間的關係及計算公式

2021-01-16 寧波中苑顏料有限公司

  

多元醇(包括聚酯多元醇和聚醚多元醇)是聚氨酯生產重要的原料之一。羥值、羥基含量、分子量是關於多元醇性能、質量、品種以及配方設計時重要的參數和指標。

一:定義

1)羥值

簡單地說,羥值就是羥基的含量(或濃度)。指單位重量的樣品中所含羥基的量,單位是mgKOH/g。採用酸鹼滴定法測羥值,多元醇樣品中的酸(鹼)性物質會干擾測定,需要進行校正。多元醇中酸(鹼)性物質的單位是mgKOH,濃度單位是mgKOH/g。羥值採用mgKOH/g做單位,可以直接使用公式「校正羥值=測定羥值+酸值(或-鹼值)」進行計算。

2)羥基含量
羥基含量指多元醇中羥基的質量分數。由此可知,羥基含量和羥值是可以進行換算的。

3)分子量
多元醇分子量一般是數均分子量。化合物分子量為相對原子質量的總和,所以相對分子質量(Relative molecular mass),用符號Mr表示。相對分子質量在數值上等於摩爾質量,但單位不同,摩爾質量的單位是g/mol。

二:計算公式
1)羥值
OH(羥值,KOHmg/g=(B-C) ×f×56.1/樣品重量
B:0.5N KOH標準溶液標定空白滴定值
C:0.5N KOH標準溶液標定樣品滴定值
f:0.5N KOH標準溶液修正值
式中56.1 為KOH的分子量;如果用NaOH標準溶液進行標定,那麼式中56.1就應變成40 。由此可知羥值是測定值,分子量是導出值。因此羥值比分子量在分析檢測上是更重要的指標。

2)羥基含量 羥基含量與羥值的換算公式是:
羥值=OH含量×10/17)×56.1
羥基摩爾質量=1000/(OH含量×10/17)

3)分子量 相對分子質量=各元素數量*各元素相對原子質量,多元醇分子量是數均分子量,如果需要得到較精確的多元醇分子量只有通過核磁測定多元醇的分子量。羥值與分子量的換算公式是:
分子量=56.1×1000×f /(羥值+酸值)
式中56.1為KOH的分子量;如果是用NaOH標定,那麼數值應為40。
f為官能度。

三:標準溶液的配製
多元醇羥值,一般用酸鹼滴定法進行標定。所使用的標準溶液分別為0.5當量濃度(簡寫為0.5N)的KOH和NaOH 標準溶液一般來說,標準溶液當量濃度太高或太低,均溶液產生較大的偏差值。因而使用0.25N的標準溶液標定值比0.5N標準溶液更為精確。而0.1 N 則消耗的標準溶液量太大,則滴定值偏差較大;多元醇酸值滴定時使用的標準溶液一般為0.1N或0.05N,太高或太小,則滴定值偏差較大。

1)0.1N KOH的配製
a)精確稱取分析級KOH 3.3±0.0001g,加蒸餾水至500ml,搖勻。
b)0.1N標準溶液KOH的標定(修正值f):精確稱取氨基磺酸 1.5±0.0001g於三角瓶內,加適量蒸餾水(約90ml)進行溶解,滴入2-4 d PP指示劑,以所配製的0.1N 標準溶液KOH進行滴定,記錄滴定值。
f = W/V ×20.6
W:氨基磺酸的重量 V:KOH的滴定值

2)0.5N KOH的配製
a)精確稱取分析級KOH 16.5±0.0001g,加蒸餾水至500ml,搖勻。
b)0.5N標準溶液KOH的標定(修正值f): 精確稱取氨基磺酸7.5±0.0001g,於三角瓶內,加適量蒸餾水(約90ml)進行溶解,滴入2-4 d PP指示劑,以所配製的0.5N標準溶液KOH進行滴定,記錄滴定值。
f=W/ V × 103
W:氨基磺酸的重量
V:KOH的滴定值

3)多元醇酸值計算公式:
酸值(KOHmg/g=56.1× f ×V-V÷M
式中:
56.1 —— KOH分子量
F —— 標準溶液KOH當量濃度修正值
V樣 —— 樣品消耗標準溶液KOH的滴定值
V空 —— 空白消耗標準溶液KOH的滴定值
M —— 樣品稱重質量。

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