Способ определения изоцианатных групп

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОЦИАНАТНЫХ ГР5ТП1 путем растворения анализируемой пробы в диметиЛформамиде, обработки полученного раствора с последующим титрованием, отличаюrt ( и и с я тем, что, с целью повышения его точности, обработку ведут дибутиловьш эфиром при массовом соотношении анализируемой пробы к массе эфира, равном 10:1 и титрование ведут потенциометрически 0,01-0,5 н. раствором пиперидина или диэтиламина .S диметиЛформамиде, «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5ц С 01 И 31/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBTQPCKDMV СЕИдатВЪствм (21) 3719866/23-04 (22) 25.01.84 (46) 23,06.85. Бюл. Ф 23 (72) В.В.Богословский, Г.Д.Михайлов, Е.В.Якушина и Т.И.Самсонова (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им. А.Н.Косыгина (53) 543.852 (088.8) (56) 1. ASTM, Tests for Urethane

Foam Raw Naterials (Д 1638) 59 Т, 1959, р. 3. 2. Сиггиа С., Ханна Дж.Г. Количественный органический анализ по функциональным группам. H., "Химия", 1983, с. 527-528 (прототип).

„„SU„„1163258 А (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОЦИАНАТНЫХ ГРУПП путем растворения анализируемой пробы в диметилформамиде, обработки полученного раствора с последующим титрованием, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

его точности, обработку ведут дибутиловым эфиром при массовом соотношении анализируемой пробы к массе эфира, равном 10:1 и титрование ведут потенциометрически 0,01-0,5 н. раствором пиперидина или диэтиламина ,в диметилформамиде, 1163258

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения изоцианатных групп в монемерах, олигомерах и полиизоцианатах в производстве полиуретана. 5

Известен способ определения изоцианатных групп путем растворения анализируемой пробы в инертном растворителе, обработки полученного раствора избыточным количеством раствора вторичного амина с последующим титрованием избытка амина водным раствором хлористоводородной кислоты в присутствии метанола Г 11.

Недостатком способа является не- 15 возможность его применения для определения содержания изоцианатных групп в растворах олиго- и полиизоцианатов с различной молекулярной массой. .Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения изоцианатных групп путем растворения анализируемой пробы в 25 диметилформамиде, обработки полученного раствора избыточным количеством раствора вторичного амина с последую, щим титрованием избытка амина водным раствором хлористоводородной ЗО кислоты Г 2 3.

Недостатками способа являются невозможность определения изоцианатных групп в растворах олиго- и полиизоцианатов из-за высаживания пленки полимера при-титровании водньм раствором хлористоводородной кислоты и снижение точности анализа за счет отсутствия селективного определения изоцианатных групп, так

40 как при обратном титровании избытка вторичного амина определяется не только амин титранта, но и другие примеси основного характера, например амин, образующийся при разложе- 45 нии карбаминовой кислоты, которая, в свою очередь, образуется при окислений соединений, содержащих изоцианатные группы.

Целью изобретения является повы- 50 шение точности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения изоцианатных групп путем растварения анализируемой пробы в ди- 55 метилформамиде обработку полученного раствора ведут дибутиловым эфиром при массовом соотношении анализируемой пробы к массе эфира, равном

10:1 с последующим потенциометрическим титрованием 0,01-0 5 н.раствором пиперидина или диэтиламина в диметилформамиде.

Присутствие дибутилового эфира в диметилформамндном растворе соединения, содержащего изоцианатные группы, увеличивает скачок потенциала на кривой титрования, особенно при уменьшении их концентрации.

Выбор пиперидина и диэтиламина (вторичных аминов) в среде диметилформамида (ДМФА) по отношению к другим вторичным аминам вызван наибольшими скачками потенциала на кривых титрования. Интервал концентраций подбирается по кривым титрования соединений, содержащих изоцианатные группы. Для растворов мономера этот интервал варьируется от 0,1 до 0,5 н., для растворов олигомера — от 0,05-0,1 н., для растворов полиизоцианата †. 0,01-0,05 н. Уменьшение концентрации титранта приводит к резкому ухудшению вида кривых титрования и уменьшению точности способа.. Увеличение концентрации титранта приводит к резкому уменьшению объема титранта, использованного на титрование пробы изоцианата, что также приводит к уменьшению точности способа. Содержание воды в диметилформамиде не превышает 0,03 мас.X.

Использование других апротонных диполярных растворителей (диметилацетамид, диметилсульфоксид) для анализа соединений, содержащих изоцианатные группы, не представляется возможным из-за высокой реакционной способности изоцианатных групп к примесям воды в этих растворителях.

Титрование проводят на потенциометре с электродной парой, состоящей из стеклянного и хлорсеребряного электродов, подготовленных для потенциометрического титрования в неводных средах.

В табл. 1 дано определение содержания изоцианатных групп в мономере (ДИИ),растворах олигомера (ИДИ) и полиизоцианата (СПУ). (Растворитель ДИФА с содержанием воды

0,02 мас.X, 11 = 6, Р = 0,95. Теоретическое значение содержания изоциаиатных групп в ДИИ 7,99, в мг-экв г

ИДИ 0 .80 Mr-sKs)

1163258

Пример 1. Пробу 4,4-дифе4. нилметандиизоцианата (ДМИ) массои

"0,3 r взвешивают в бюксе с притертой крышкой на аналитических весах .с точностью до 0,0002 г, добавляют 5

20,00 мл ДМФА с содержанием воды

0,01-0,037, затем добавляют дибутилового эфира (ДБЭ) при соотношении массы ДМИ:ДБЭ, равном 10:1, перемешивают в закрытом бюксе до полного растворения образца и титруют

0,5000 н.раствором пиперидина в ДМФА.

Пример 2. Пробу ДМИ массой

0,3 г взвешивают в бюксе с притертой крьппкой на аналитических весах с точностью до 0 0002 r добавляют р

20,00 мл ДМФА с содержанием воды

О, 01-0, 037, затем доб авляют ДБЗ при соотношении массы ДМИ:ДБЗ, равном

10:1, перемешивают в закрытом бюксе 2О до полного растворения образца и титруют 0,2500 н.раствором пиперидина в ДМФА.

H p и м е р 3. Пробу ДМИ массой

0,3 г взвешивают в бюксе с притертой крышкой на аналитических весах с точностью до 0,0002 г добавляют

20,00 мл ДМФА с содержанием воды

0,01-0,037, затем добавляют ДБЭ при соотношении массы ДМИ:ДБЭ, равном ЗО

10:1, перемешивают в закрытом.бюксе до полного растворения образца и титруют 0,1000 н.раствором пиперидина в ДМФА.

-. Пример 4. Пробу раствора

35 олигомера (1 ЩИ) массой 3 г взвешивают в бюксе с притертой крьппкой на аналитических весах с точностью до

0,0002 г, добавляют 20,00 мл ДМФА с содержанием воды 0,01-0,037, затем 4р .добавляют ДБЭ при соотношении массы

ДБЭ:МДИ, равном 10:1, перемешивают в закрытом бюксе до полного растворения образца и титруют 0,1000 и. раствором диэтиламина в ДМФА. 45

Пример 5. Пробу раствора олигомера (МДИ) массой 3 г взве-. шивают в бюксе с притертой крышкой на аналитических весах с точностью до 0,0002 r добавляют 20,00 мл 50

ДМФА с содержанием воды 0,01-0,033, затем добавляют ДБЭ при соотношении массы МДИ:ДБЭ, равном 10:1, перемешивают в закрытом бюксе до полного растворения образца и титруют 55

0,0750 н.раствором диэтиламина в

ДМФА.

Пример 6. Пробу раствора олигомера (МДИ) массой 3 г взвешивают в бюксе с притертой крышкой на аналитических весах с точностью до 0,0002 г, добавляют 20,00 мл

ДМФА с содержанием воды 0 01-0,033, затем добавляют ДБЭ при соотношении массы МДИ:ДБЗ, равном 10:1, перемешивают в закрытом бюксе до полного растворения образца и титруют

0Ä05 н.раствором диэтиламина в ДМФА.

Пример 7. Пробу раствора полимера (СПУ) массой 3 г взвешивают в бюксе с притертой крышкой на аналитических весах с точностью до 0,0002 r добавляют 20,00 мл

ДМФА с содержанием воды 0,01-0,03Х затем добавляют .ДБЭ при соотношении массы СПУ:БДЭ, равном 10:1, перемешивают в закрытом бюксе до полного растворения образца и титруют

0Ä05 н.раствором пиперидина в ДМФА.

Пример 8. Пробу раствора

СПУ массой - 3 r взвешивают в бюксе с притертой крьппкой на аналитических весах с точностью до 0,0002 r добавляют ДБЭ при соотношении массы

СПУ:ДБЭ, равном 10: 1, перемешивают . в закрытом бюксе до полного растворения образца и титруют 0,0250 н. раствором пиперидина в ДМФА.

Пример 9. Пробу раствора

СПУ массой 3 г взвешивают в бюксе с притертой крышкой на аналитических весах с точностью до 0,0002 r добавляют ДБЭ при соотношении массы

СПУ:ДБЭ, равном 10:1, перемешивают в закрытом бюксе до полного растворения образца и титруют 0,0100 н. раствором пиперидина в ДМФА.

В табл. 2 приведены результаты определения концентрации изоцианатных групп при различных соотношениях их с дибутиловым эфиром.

Как видно из данных табл. 2, изменение соотношения изоцианатных групп и эфира приводит к снижению точности способа.

Предлагаемый способ позволяет определять изоцианатные группы в растворах олигомера и полиизоцианата и повышает точность определения в три раза по сравнению с известным, 1163258

Таблица 1 ание нат)NOt э>

Нономар

4, АДИК

7,98 0,$000 0>03 0,009 8,00+

7,96+

+0,08

7,96 0,2500 0,02 0,007 +0,06

2 То ие н

0,1000 0,03 0,009

7,98

4 Раствор олигомера (НДИ) 0>79 О, 1000

1 10+

+0,06

0,02 0,04

0,0750 0,02 0,04

0,0500 0,01 0,03

5 То ие

Oг78

0>80

7 Pae no» лйиэощнаиата (СПУ7

Определение эатруднено иэ-эа неэначнтелвного скачка потенциала

0,0500 0>01 Ок07

0>12

B to да 0,11

0,0250 0>01 0,06

0,0100 0,01 0,06

0>11

Таблица 2

Концентрация,изоцианатных групп в растворах полиизоцианата (СПУ), 0 75+0 03

7,70+0,05

0,07+0,03

12:1

1,0+О, 1

О, 15+0, 03

3:1

3,0+0,2

0 73+0 04

7,72+0,05

0,07+0,03

1,0+0,1

8,0+0,2

0,15+0,оз

Составитель В.Гладков

ТехредЖ.Кастелевич . Корректор И.Муск»

Редактор А.Сабо

Заказ 4100/45 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Массовое соотношение между изоцианатными группами и эфи ром

10>0i 75

10: 1,25

Концентрация изоцианатных групп в мономере(ДМЩ мг.-э>в

Концентрация изо цианат71Ьх групп в растворах олигомера(1ЩИ . мг эКВ

Содервание иэоцианатнык. rpynn, — (кэarsxn г вестный

cnocoo) Определение невоэмоано . нэ»эа высанивания олигомера

Определение невоэмонно иэ-эа высаниванин пленки ло ликера