Способ анализа термообработанного дифенилметандиизоцианата Советский патент 1991 года по МПК G01N21/35 

Изобретение относится.к способам спектрофотометрического анализа химических продуктов.

Цель изобретения - повышение информативности способа путем определения содержания.уретонимина.

При разработке методов анализа производных изоцианатов методами ИК-спектроскопии было обнаружено, что коэффициент погашения полосы, соответствующей валентному колебанию С 0-группы в изоциануратном цикле (1700 см ), существенно выше коэффициента погашения полосы, соответствующей валентному колебанию С 0-группы в уретдионовом цикле (1775 ), эти значения для условий записи ИК-спектра в опытах составляли соответственно 6-7 и 4- 5 л/г.см. Сопоставление между собой структуры изоциануратного, уретдио- нового и уретониминового циклов привело к предположению, что коэффициент погашения полосы, соответствующей

валентному колебанию С 0-группы в уретониминовом цикле, может находиться в интервале 2-3 л/г-см.

Этот коэффициент при анализе термообработанного дифенилметандиизоциа- ната (МДИ) определяется следующим образом. Задаваясь значением коэффициента погашения по уретонимину (в указанном интервале), определялось его содержание в различных образцах термообработанного МДИ. В этих образцах определялось содержание уретдиона, карбодиимида и (по разности) содержание неизмененного МДИ. Затем подсчитывалось содержание NCO-групп в каждом из четырех компонентов смеси, проводилось суммирование их и сравнение полученного значения с результатом непосредственного определения содержания NCO-групп в смеси по известному методу. Существует значение коэффициента погашения уретонимина, равное 2,0 л/гсм, при котором среднеквадратичное отклонение расчетного

(Л

оэ со оэ

sl

со Сп

содержания NCO-групп от найденного минимально и составляет Ј0,3%. Значение коэффициента погашения уретдиона для тех условий записи спектра, отражающее их особенности,.составляет 4,5 л/г См, а отношение этих коэффициентов равно 0,44.

Пример. Перед проведением

Кш. 0,44-Кпа 2,0 лт- . . v

49

Кроме того, путем построения гра- дуировочного графика аналогично К„а был найден коэффициент погашения карбодиамида Ке,равный 2,4.

Навеску термообработанного МДИ 0,7 г, взвешенную с точностью до

Изобретение относится к способам спектрофотометрического анализа химических продуктов. Для получения полной информации о составе термообработанного дифенилметанди- изоцианата определяют содержание уре тонимина ИК-спектрофотометрированием образца в максимуме поглощения 1725 с использованием коэффициента погашения по уретонимину, отношение которого к коэффициенту погашения по уретдиону, найденному путем калибровки, составляет 0,44.

определения строят градуировочный rpa-jg четвертого десятичного знака в мер- фик (определяют коэффициент погаше- ной колбе вместимостью 25 мл, раст- ния) по уретдиону (димеру 4,4 -дифе- нилметандиизоцианата),

воряют в 2 мл толуола и доводят объ ем раствора в колбе четыреххлористым углеродом до метки. 15 Аналогично, но без пробы готовят холостой раствор.

0,060, 0,125, 0,185, 0,250, 0,325, 0,400 г уретдиона помещают в мерные колбы вместимостью 100 мл, добавляют по 8 мл толуола и по 80 мл хлороформа, встряхивают до растворения уретдиона, доводят раствора в

воряют в 2 мл толуола и доводят объ ем раствора в колбе четыреххлористым углеродом до метки. 15 Аналогично, но без пробы готовят холостой раствор.

Раствор после фильтрования помещают в кюветы с окошками из NaCl(KBr с толщиной поглощающего слоя 0,25

колбах хлороформом до метки. (Исполь- 20 и 2,4 мм и записывают на спектрофозование при градуировании уретдиона в качестве растворителя хлороформа вместо четыреххлористого углерода, применяемого в последующем анализе, обусловлено лучшей растворимостью уретдиона в нем и не влияет на конечные результаты), Каждый раствор фото- метрируют в области 1700-1850 см ИК-спектра в кюветах с толщиной поглощающего слоя ,25 мм по отношению к холостой пробе-(8 мл толуола + хлороформ до 100 мл) и по методу базисных линий рассчитывают оптическую плотность D;|775 ) в максимуме полосы 1775 см(.

В координатах оптическая плотность - массовая концентрация уретдиона, строят градуировочный график и рассчитывают коэффициент погашения (Киа) (тангенс угла наклона градуиро- вочной прямой) по формуле

1

к S

кио

к п .в,

(ITS

#

где с - массовая концентрация уретдиона в i-ом фотометрируемом растворе, г/л;

п - число градуировочных растворов.

При использовании спектрофотометра UR-20 с призмой LiF при щелевой программе 4 найдено Кца 4,5 л

i

и г см .

С использованием найденного соотношения между коэффициентами погашения уретонимина () и уретдиона (Кэд), равного 0,44, определен коэффициент погашения уретонимина

четвертого десятичного знака в мер- ной колбе вместимостью 25 мл, раст-

воряют в 2 мл толуола и доводят ем раствора в колбе четыреххлористым углеродом до метки. Аналогично, но без пробы готовят холостой раствор.

Раствор после фильтрования помещают в кюветы с окошками из NaCl(KBr) с толщиной поглощающего слоя 0,25

и 2,4 мм и записывают на спектрофо

тометре UR-20 участки спектра по отношению к холостому раствору для раствора в кювете 0,25 мм от 1650 до 1850 см, для раствора в кювете

2,4 мм от 2000 до 2250 . Определяют (по методу базисных линий) оптическую плотность в максимумах поглощения полос уретдиона (1775+ Ј5 см(), карбодиимида (2140Т5 )

и уретонимина (1725Т5 см)

H4Q

0,047, D 0,530 (после разбавления раствора в 2,5 раза) и - 0,486.

Используя приведенные выше значе- ния Киа, Кип. Ki

.иа, лчи лк рассчитывали массовые доли уретонимина (Х,%), уретдиона (Х2,%) и карбодиимина (Х,%) по формуле

DT- 25-100 Р

3

где D - оптическая плотность в максимуме полосы;

К - коэффициент погашения определяемого компонента, л T- см ; 1 - толщина поглощающего слоя

кювет, см;

m - масса навески про-бы, г; Р - дополнительное разбавление

пробы; 25 - объем колбы, мл.

X , - 34,7%; Х - 1,5%; Х3 8,2%. Массовую долю МДИ (Х4,%) находят по разности, т.е.

Хф 100 - (Х,+ Хг+ Х3)

Для проверки рассчитывают массовые доли NCO-групп, соответствующие всем компонентам смеси по уравнению

i Xj 42 ti; X,

где п - число NCO-групп в молекуле

1-го компонента; М| - его молекулярная масса,

42-молекулярная масса эквивалента NCO-группы.

х , + х, xk + xl 21х

Суммировали Х + Х Х + Х

Одновременно по известному методу

определяют массовую долю NCO-групп в

термообработанном МДИ (Х0,%) и

находят отклонения Л

Найдено: Х1 34,7%; Х 1,5%;

X а 0,2%, X.

Отсюда Х4

х о,з%; х1.

27,2%.

55,6%; X, 6,2%, 1,5%, XJ - 18,7%,

ZX; 26,7%,- + 0,5%.

ормула

и

6

3 О

бретения

Способ анализа термообработанного

дифенилметандиизоцианата, включающий определение содержания уретдиона ИК-спектрофотометрированием образца в максимуме полосы поглощения 1775 предварительным определением коэффициента погашения по урет- диону, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности способа путем определения содержания уретонимина, дополнительно проводят ИК-спектрофотометрирование образца в максимуме полосы поглощения 1725 и о содержании уретонимина судят, используя коэффициент погашения по уретонимину, отношение кото|рого к найденному коэффициенту погашения по уретдиону составляет