Способ определения свободных изоцианатных групп в изоцианатах, блокированных фенолами Советский патент 1993 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к аналитической химии а именно к способам определения свободных изоцианатных групп в изоцианатах, блокированных фенолом методом потенциометрического титрования.

Известен способ определения свободных изоцианатных групп в изоцианатах, блокированных фенолами как разность между общим содержанием и блокированными изоцианатными группами.

Недостатком способа является большая продолжительность определения и малая точность.

Наиболее близким к описываемому по технической трудности и достигаемым результатам является способ определения свободных изоцианатных групп в изоцианатах, блокированных фенолами, путем растворения анализируемой пробы в циклогексаноне. добавлении раствора диэтиламина в циклогексаноне, изопропилового спирта, соляной кислоты, бромфенолового синего и титрованием 0,1 н раствором гидроокиси натрия.

Недостатком способа является малая точность из-за взаимодействия органических оснований с блокированными изоцианатными группами.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности способа.

Поставленная цель достигается описываемым способом определения свободных изоцианатных групп .в изоцианатах, блокированных фенолами, который согласно изобретению состоит в том, что анализируемую пробу растворяют в метилэтилкетоне и титруют 0,1-0,2 н раствором диэтиламина в метилэтилкетоне потенциометрически.

Отличительным признаком способа является последовательное осуществление всех приведенных выше стадий.

Пример 1. 0,5-0,7 г монофенилурета- на (или блокированного изоцианата, содержащего 0,001-0,0015 г/экв свободных изоцианатных групп), взвешенного с точностью ±0,0001 г помещают в ячейку для титрования, прибавляют 50 мл метилэтилке- тона, перемешивают до полного раствореел

XI

ю

XJ

8

го

г 4.2 -V-N

.ССО --:-- ----

ния и титрируют 0,1 N раствором диэтила- мина в метилэтилкетоне потенциометриче- ски со стеклянным и каломельным электродами. Скачок потенциала в области 700-850 mV соответствуют точке эквивалентности. Содержание свободных изоцианатных групп вычисляют по формуле:.

%

где Ссо - содержание свободных изоциа натных групп, %;

V--объем титранта, мл,1

m-навеска образца, г;

N-нормальность раствора диэтилами- на, моль/л;

4,2 - коэффициент пересчета.

Результаты определения массовой доли свободных изоцианатных групп в монофе- нилуретанё описываемым и известным способом приведены в табл. 1.

Пример 2, Титрование свободных изоцианатных групп в различных растворителях/ . : ...; -.. ....

В количестве объекта исследования используют монофенилуретан технический, соответствующий ТУ 6-03-396-75. Титрование проводят в метилэтилкетоне, хлорбензоле, циклогексаноне, диметилсульфоксмде. Характер кривых титрования позволяет сделать вывод о том, что наиболее подходящим растворителем для потенциометрического титрования является метилэтилкетон, поскольку в других растворителях скачки потенциала значительно меньше, что приводит к ошибкам а определении точки экви валентности и плохой воспроизводимости результатов анализа.

ПримерЗ. Титрование свободны изо- ционатных групп органическими основаниями. : . .- . ;

Для титрования используют вторичные амины: демётиламин, диэтиламин, дибути- /тамйн, пиперидин. Максимальный скачок потенциала наблюдают при титровании ди- этияамина. При титровании пиперидином скачок потенциала размыт. Это явление объясняется участием в реакции с пиперидином блокированных изоцианатных групп до достижения точки эквивалентности, что подтверждается данными ИК-спектроско- пии. При титровании диэтиламином в спектре изоцианата интенсивность полосы поглощения карбонильной группы блокированного изоцианата (1736 см ) не изменяется, тогда как интенсивность соответствующей полосы при титровании пиперидином начинает заметно уменьшаться до достижения точки эквивалентности.

Таким образом, наиболее оптимальным титрантом для определения свободных изоцианатных групп является диэтиламин. П р и м е р 4. Титрование изоцианатных

групп диэтиламином в метилэтилкетоне.

Оптимальная концентрация титранта оценена на основании характера кривых потенцйометрического титрования. Так, при концентрации менее 0,1 N трудно точно

0 фиксировать точку эквивалентности ввиду более пологих перегибов кривой потенцйометрического титрования в области скачка потенциала, при этом величина скачка уменьшается до 100 mV. При концентрации

5 титранта более 0,2 N точка эквивалентности менее воспроизводима, что, видимо, объясняется взаимодействием титранта с блокированными изоцианатами..

Для титрования берут навеску изоциа0 ната, содержащего 0,001-0,0015 r/экв свободных изоцианэтных групп, что обеспечивает оптимальный объем титранта (10-15 мл) для достижения точки эквивалентности, принятого в объемном анализе. Ус- 5 тановлено, что величина скачка потенциала зависит от объема расходуемого титранга. Так, при титровании монофенилуретана при расходе титранта 5 мл скачок потенциала составляет 200 mV, 10 мл - 150 mV, 15 мл 0 80 mV. При объеме титранта менее 5 мл увеличивается ошибка определения.

Полноту связывания изоцианатных групп контролируют методом ИК-спектро- скопии по исчезновению полосы поглоще5 ния свободных изоцианатных групп при 2274 см . Скачок потенциала соответствует полному исчезновению указанной полосы в точке эквивалентности. Интенсивность по0 лосы поглощения при 1736 в процессе титрования не изменяется, что говорит об отсутствии реакции титранта с блокированными изоцианатными группами.

Пример 5. Определение свободных

5 изоцианатных групп в блокированных изо- цианатах,

В качестве объектов анализа используют монофенилуретан, соответствующий ТУ 6-03-396-75, суризон БТП (тример толуилен0 диизоцианата, блокированный фенолом) по ТУ 6-03-471-81 и полиизоцианат марки В по ТУ 6-03-375-75, не содержащий блокированных изоцианатных групп для контроля правильности определения свободных

5 изоцианатных групп. Содержание свободных изоцианатных групп оценивают по методикам соответствующих технических условий и предлагаемым методом. Результаты анализа приведены в табл. 2.

Метод определения свободных изоциа- натных групп в изоцианатах, блокированных фенолом, как следует из табл. 2, характеризуется достаточно высокой точностью и воспроизводимостью результатов, относись о рмул а изобретён ия

Способ определения свободных изоцианатных групп в изоцианатах блокированных фенолами, --путем растворения анализируемой пробы в растворителе с последующим титрованием свободных изоци- анатных групп, о т ли ч а ю .щ.и и с я тем.

тельное стандартное отклонение составляет . Анализ выполняется в течение 15 мин.. : .. -.. ..

что, с целью повышения точности и достоверности способа, в: качестве растворителя берут метилэтилкетон, титрование раствора изоцианата, содержащего 0,0010-0,0015 г/экв свободных изоцианатных групп,ведут потенциометрически 0,1-0,2 н раствором диэтиламина в метилэтйлкетоне.

Использование: в аналитической химии для анализа блокированных фенолами изо- цианатов. Сущность изобретения: анализируемую пробу образца блокированного азоцианата, содержащего 0,001-6,0015 г/экв свободных изоцианатных групп растворяют в метилэтилкетоне, перемешивают до полного растворения и титруют 0,1-0,2 н раствором диэтиламина в метилэтилкетоне потенциометрически. Относительное стандартное отклонение 0,022. 2 табл.

Результаты определения свободных изоцианатных групп. {m 3 , р 0,95, tp 4 ,303

Согласно ТУ определение свободных изоцианатных групп ведётся в пересчете на свободный толуилендиизоцианат.

fa блица 1

Та бл и ца 2