分光光度法测定有机硅改性聚氨酯涂料印花粘合剂中异氰酸酯基含量
王文波1， 殷广明1， 殷承启2
（1. 齐齐哈尔大学分析测试中心, 黑龙江齐齐哈尔161006； 2. 江苏省交通规划设计院, 江苏南京210005）
通常,涂料印花粘合剂是有一定聚合度的高分子化合物乳液或溶液,能在较高的温度及催化剂作用下,发生成膜粘着过程.当溶剂或其他液体蒸发以后,在印花的地方形成一层很薄的膜,将涂料颗粒等物质粘着在织物表面.
[1]印花产品的手感、鲜艳度、各项牢度指标都在很大程度上取决于粘合剂的质量,因此,涂料印花粘合剂应具备优异的性能.
[2]有机硅化合物独特的结构决定了其具有优异的性能,既有高分子材料易加工的性能,又具有无机物二氧化硅的耐高温、耐气候老化、耐臭氧、耐热、绝缘等特点,故应用面极其广泛.用有机硅改性聚氨酯制备涂料印花粘合剂是一个重要的研发方向.涂料印花粘合剂中异氰酸基的含量是影响涂料印花粘合剂性能和应用的重要指标,因此,聚氨酯系列涂料印花粘合剂的研发必须建立行之有效的测试方法.
[3]有关异氰酸酯的测定方法有:化学分析法
[4],该法主要用于较高含量异氰酸酯基的测定;气相色谱法
[5]与液相色谱法
[6],可用于测定聚氨酯预聚体中游离TDI;红外光谱法[7],但该方法较麻烦.本文采用外标曲线法,建立了异氰酸酯基含量测定的定量分析方法.
1 试验
1.1 试剂及仪器
试剂:N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯二异氰酸酯、环己酮、显色剂N,N-对二甲氨基苯甲醛(DMAB)、酸度调节剂冰乙酸(HAc)等(均为分析纯).
仪器:Lambda 35 型紫外-可见吸收光谱仪(美国PE公司),FA2104S 型电子天平(上海荆和分析仪器有限公司).
1.2 测试步骤
(1)称取适量甲苯二异氰酸酯(准确至±0.000 2 g),加入适量环己酮制备待测溶液.
(2)取适量待测溶液放入25 mL 容量瓶中,然后加入适量DMAB 和HAc,再用DMF 定容至25 mL,静置适当时间,以溶剂(DMF)作为参比,测定待测样品的吸收值.
2 结果与讨论
2.1 最大吸收波长的确定
由图1 可以看出,体系在445 nm 处的吸收值最大,且没有其他干扰,因此,确定体系的最佳测定波长为445 nm.
2.2 影响体系吸收值的因素
2.2.1 显色时间
由图2 可以看出,显色30 min 时吸收值较高,30~60 min 稳定,60 min 后逐渐下降,确定最佳显色时间为30 min.
2.2.2 显色剂用量
由图3 可以看出,当显色剂用量为4 mL 时,测得的吸收值较大,而且趋近平稳;用量过大,吸收值略减.综合考虑,确定显色剂最佳用量为4 mL.
2.2.3 HAc 用量
由图4 可以看出,HAc 用量为8 mL 时,体系的吸收值最佳,确定HAc 用量为8 mL.
2.3 工作曲线
绘制工作曲线如图5,得到线性回归方程为y=0.017 7 x+0.171 9,相关系数R2=0.999 6.y 表示吸收值,x 表示25 mL 显色体系中异氰酸酯基的微克数.
2.4 方法的精密度
选择一个样品,平行测5 次,变动系数为0.800 6%(相对标准偏差),符合定量分析的要求(表1).
2.5 方法的回收率
称取3 个样品,分别加入等量的标液,测得回收率在94.29%~104.14%,符合定量分析的要求(表2).
3 结论
在DMF、HAc 的介质中,以DMAB 为显色剂,建立的测定有机硅改性聚氨酯涂料印花粘合剂中异氰酸酯基含量的定量分析方法可行,方法的相对标准偏差小于1%,回收率为94.29%~104.14%.具有方便、准确等特点.