多元醇羟值、羟基含量与分子量之间的关系及计算公式

2018-08-06 13:30:56


多元醇(包括聚酯多元醇和聚醚多元醇)是聚氨酯生产重要的原料之一。羟值、羟基含量、分子量是关于多元醇性能、质量、品种以及配方设计时重要的参数和指标。

一:定义

1)羟值:简单地说,羟值就是羟基的含量(或浓度)。指单位重量的样品中所含羟基的量,单位是mgKOH/g。采用酸碱滴定法测羟值,多元醇样品中的酸(碱)性物质会干扰测定,需要进行校正。多元醇中酸(碱)性物质的单位是mgKOH,浓度单位是mgKOH/g。羟值采用mgKOH/g做单位,可以直接使用公式“校正羟值=测定羟值+酸值(或-碱值)”进行计算。

2)羟基含量:羟基含量指多元醇中羟基的质量分数。由此可知,羟基含量和羟值是可以进行换算的。

3)分子量:多元醇分子量一般是数均分子量。化合物分子量为相对原子质量的总和,所以相对分子质量(Relative molecular mass),用符号Mr表示。相对分子质量在数值上等于摩尔质量,但单位不同,摩尔质量的单位是g/mol。

二:计算公式

1)羟值:OH(羟值,KOHmg/g)=(B-C) ×f×56.1/样品重量

B:0.5N KOH标准溶液标定空白滴定值

C:0.5N KOH标准溶液标定样品滴定值

f:0.5N KOH标准溶液修正值

    公式中56.1为KOH的分子量;如果用NaOH标准溶液进行标定,那么式中56.1就应变成40;由此可知羟值是测定值,分子量是导出值,因此羟值比分子量在分析检测上是更重要的指标。

2)羟基含量:羟基含量与羟值的换算公式是:

羟值=(OH含量×10/17)×56.1

羟基摩尔质量=1000/(OH含量×10/17)

3)分子量:相对分子质量=各元素数量*各元素相对原子质量,多元醇分子量是数均分子量,如果需要得到较精确的多元醇分子量只有通过核磁测定多元醇的分子量。羟值与分子量的换算公式是:分子量=56.1×1000×f/(羟值+酸值)

公式中56.1为KOH的分子量;如果是用NaOH标定,那么数值应为40;f为官能度。

三:标准溶液的配制

    多元醇羟值:一般用酸碱滴定法进行标定。所使用的标准溶液分别为0.5当量浓度(简写为0.5N)的KOH和NaOH 标准溶液一般来说,标准溶液当量浓度太高或太低,均溶液产生较大的偏差值。因而使用0.25N的标准溶液标定值比0.5N标准溶液更为精确。而0.1N则消耗的标准溶液量太大,则滴定值偏差较大;多元醇酸值滴定时使用的标准溶液一般为0.1N或0.05N,太高或太小,则滴定值偏差较大。

1)0.1N:KOH的配制

a)精确称取分析级KOH:3.3±0.0001g,加蒸馏水至500ml,摇匀。 

b)0.1N标准溶液KOH的标定(修正值f): 精确称取氨基磺酸1.5±0.0001g于三角瓶内,加适量蒸馏水(约90ml)进行溶解,滴入2-4 d PP指示剂,以所配制的0.1N 标准溶液KOH进行滴定,记录滴定值。

则f= W/V ×20.6

W:氨基磺酸的重量;V:KOH的滴定值。

2)0.5N:KOH的配制

a)精确称取分析级KOH:16.5±0.0001g,加蒸馏水至500ml,摇匀。

b)0.5N标准溶液KOH的标定(修正值f):精确称取氨基磺酸7.5±0.0001g,于三角瓶内,加适量蒸馏水(约90ml)进行溶解,滴入2-4滴PP指示剂,以所配制的0.5N标准溶液KOH进行滴定,记录滴定值。

则f=W/V × 103

W:氨基磺酸的重量

V:KOH的滴定值

3)多元醇酸值计算公式:酸值(KOHmg/g)=56.1× f ×(V样-V空)÷M

公式中:

56.1:KOH分子量

F:标准溶液KOH当量浓度修正值

V样:样品消耗标准溶液KOH的滴定值

V空:空白消耗标准溶液KOH的滴定值

M:样品称重质量



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