CN106324186A - 一种测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于聚合物接枝率测定领域，具体涉及一种测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率的方法。本发明采用回流水解后进行酸碱滴定的方法，根据接枝试样和空白试样各自在充分回流水解前加入的标准碱溶液的体积、滴定时消耗的标准碱溶液的体积、中和回流水解后未反应完全的碱时加入的过量的酸的体积、接枝试样和空白试样各自的质量、以及标准碱溶液的浓度和酸的浓度，计算马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率。本发明可以快速、准确地测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率，从而对工艺参数的调整进行指导，对产品质量的监控提供准确的数据。

Description

一种测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率的方法

技术领域

本发明属于聚合物接枝率测定领域，具体涉及一种测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率的方法。

背景技术

氯化聚丙烯（CPP）的分子极性较小，在使用过程中存在内聚能密度低和粘接强度低等问题。为了进一步提高CPP分子的极性，通常采用马来酸酐（MAH）作为接枝单体对CPP进行接枝改性。研究文献表明，MAH与CPP的接枝产物马来酸酐接枝氯化聚丙烯[(CPP)-g-MAH]在粘接强度、耐水性及与极性基材的粘接性能等方面都得到了改善，而这些性能改善的程度与(CPP)-g-MAH的接枝率大小密切相关。

由于MAH的结构对称，共轭双键的活性不高，与CPP接枝反应的接枝率一般较低，因此难以准确测定(CPP)-g-MAH的接枝率。目前，本领域多沿用MAH接枝聚丙烯[(PP)-g-MAH]或MAH接枝聚氯乙烯[(PVC)-g-MAH]的接枝率测定方法，其测定方法一般分为酸碱滴定法和红外光谱法。但是，由于CPP分子结构与PP、PVC不同，简单沿用(PP)-g-MAH或(PVC)-g-MAH的测定方法会存在多种问题，特别对于酸碱滴定法，滴定过程中存在滴定体系乳化或样品沉淀析出等现象，会严重影响酸碱反应进行的程度和终点判断。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率的方法，以解决现有技术中无法准确测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率的问题。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率的方法。该方法包括：

以马来酸酐接枝氯化聚丙烯作为接枝试样，以未接枝的氯化聚丙烯原材料作为空白试样，接枝试样和空白试样经有机溶剂溶解后，分别加入标准碱溶液充分回流水解；

分别加入过量的酸中和回流水解后未反应完全的碱，以标准碱溶液进行滴定；

根据接枝试样和空白试样各自在充分回流水解前加入的标准碱溶液的体积、滴定时消耗的标准碱溶液的体积、中和回流水解后未反应完全的碱时加入的过量的酸的体积、接枝试样和空白试样各自的质量、以及标准碱溶液的浓度和酸的浓度，计算马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率。

进一步地，马来酸酐接枝氯化聚丙烯于水浴中回流水解，水浴的温度为76℃±2℃，水解的时间为2.0h～3.5h。

进一步地，加入的酸为HCl-异丙醇标准溶液。

进一步地，标准碱溶液为KOH-乙醇标准溶液。

进一步地，以标准碱溶液进行滴定包括以KOH-乙醇标准溶液进行返滴定。

进一步地，有机溶剂为二甲苯。

进一步地，计算马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率的步骤具体包括：

a、分别计算接枝试样和空白试样的酸值，均按式（1）计算：

$A=\frac{(V_0+V_1)\×C_1-V_2{C}_2}{m}---\left(1\right)$

式中：

A——试样的酸值，mmol/g；

V₀——试样在充分回流水解前加入的标准碱溶液的体积，mL；

V₁——滴定时消耗的标准碱溶液的体积，mL；

C₁——标准碱溶液的浓度，mol/L；

V₂——中和回流水解后未反应完全的碱时加入的过量的酸的体积，mL；

C₂——酸的浓度，mol/L；

m——试样的质量，g；

b、计算接枝试样的接枝率G，按式（2）计算：

$G=\frac{(A_1-A_0)\×98.06}{2\×1000}\×100\%---\left(2\right)$

式中：

G——接枝试样的接枝率，%；

A₁——接枝试样的酸值，mmol/g；

A₀——空白试样的酸值，mmol/g；

98.06——马来酸酐的摩尔质量，g/mol；

2——每摩尔马来酸酐消耗的氢氧化钠物质的量的系数；

1000——毫摩尔与摩尔之间的换算系数。

（三）有益效果

本发明采用回流水解后进行滴定的方法，对马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率进行测定，可以快速、准确地测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率，并且通过对试样的多次测定，验证本发明的技术方案可以稳定、重复实施，从而能够对工艺参数的调整进行指导，对产品质量的监控提供准确的数据。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率的方法包括：

1、试样的处理：

称取0.3g～0.5g马来酸酐接枝氯化聚丙烯作为接枝试样，称取0.3g～0.5g同一批次的氯化聚丙烯原材料作为空白试样，均精确至0.0002g。

将称取的接枝试样和空白试样分别置于250mL具塞锥形瓶中，分别加入60mL～100mL二甲苯，并置于振荡器上振荡约1.5h，接枝试样和空白试样完全溶解。用移液管移取0.1mol/L KOH-乙醇标准溶液3.7mL～6.3mL和2.6mL～4.7mL，分别加入至接枝试样溶液和空白试样溶液中。分别将盛装接枝试样溶液和空白试样溶液的锥形瓶连接玻璃回流装置，于76℃±2℃恒温水浴锅中回流水解2.0h～3.5h。

2、试样溶液的滴定：

（1）将盛装接枝试样溶液和空白试样溶液的锥形瓶取出冷却后，一边充分摇动锥形瓶，一边用移液管分别移取0.1mol/L HCl-异丙醇标准溶液7.0mL～13.0mL于锥形瓶中，中和回流水解后未反应完全的碱，再分别加入1滴～2滴酚酞指示剂，最后分别用0.1mol/LKOH-乙醇标准溶液滴定至溶液颜色变为微红色，即为终点。

（2）分别记录接枝试样、空白试样滴定时所消耗的0.1mol/LKOH-乙醇标准溶液的体积。

3、接枝率的计算：

a、分别计算接枝试样和空白试样的酸值，均按式（1）计算：

$A=\frac{(V_0+V_1)\×C_1-V_2{C}_2}{m}---\left(1\right)$

式中：

A——试样的酸值，mmol/g；

V₀——试样在充分回流水解前加入的KOH-乙醇标准溶液的体积，mL；

V₁——滴定时消耗的KOH-乙醇标准溶液的体积，mL；

C₁——KOH-乙醇标准溶液的浓度，mol/L；

V₂——中和回流水解后未反应完全的碱时加入的HCl-异丙醇标准溶液的体积，mL；

C₂——HCl-异丙醇标准溶液的浓度，mol/L；

m——试样的质量，g；

b、计算接枝试样的接枝率G，按式（2）计算：

$G=\frac{(A_1-A_0)\×98.06}{2\×1000}\×100\%---\left(2\right)$

式中：

G——接枝试样的接枝率，%；

A₁——接枝试样的酸值，mmol/g；

A₀——空白试样的酸值，mmol/g；

98.06——马来酸酐的摩尔质量，g/mol；

2——每摩尔马来酸酐消耗的氢氧化钠物质的量的系数；

1000——毫摩尔与摩尔之间的换算系数。

表1为对某试样按照上述方法进行10次测定后的接枝率测定结果，其相对偏差不超过5%。

表1试样的接枝率测定结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种测定马来酸酐接枝氯化聚丙烯接枝率的方法，其特征在于，该方法包括：

以马来酸酐接枝氯化聚丙烯作为接枝试样，以未接枝的氯化聚丙烯原材料作为空白试样，所述接枝试样和所述空白试样经有机溶剂溶解后，分别加入标准碱溶液充分回流水解；

分别加入过量的酸中和所述回流水解后未反应完全的碱，以所述标准碱溶液进行滴定；

根据所述接枝试样和所述空白试样各自在所述充分回流水解前加入的所述标准碱溶液的体积、所述滴定时消耗的所述标准碱溶液的体积、所述中和回流水解后未反应完全的碱时加入的所述过量的酸的体积、所述接枝试样和所述空白试样各自的质量、以及所述标准碱溶液的浓度和所述酸的浓度，计算马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征进一步在于，所述马来酸酐接枝氯化聚丙烯于水浴中回流水解，所述水浴的温度为76℃±2℃，所述水解的时间为2.0h～3.5h。

3.如权利要求1所述的方法，其特征进一步在于，所述中和回流水解后未反应完全的碱时加入的所述酸为HCl-异丙醇标准溶液。

4.如权利要求1所述的方法，其特征进一步在于，所述标准碱溶液为KOH-乙醇标准溶液。

5.如权利要求4所述的方法，其特征进一步在于，以所述标准碱溶液进行滴定包括以所述KOH-乙醇标准溶液进行返滴定。

6.如权利要求1所述的方法，其特征进一步在于，所述有机溶剂为二甲苯。

7.如权利要求1所述的方法，其特征进一步在于，所述计算马来酸酐接枝氯化聚丙烯的接枝率的步骤具体包括：

a、分别计算所述接枝试样和所述空白试样的酸值，均按式(1)计算：

$A=\frac{(V_0+V_1)\×C_1-V_2{C}_2}{m}---\left(1\right)$

式中：

A——试样的酸值，mmol/g；

V₀——试样在充分回流水解前加入的标准碱溶液的体积，mL；

V₁——滴定时消耗的标准碱溶液的体积，mL；

C₁——标准碱溶液的浓度，mol/L；

V₂——中和回流水解后未反应完全的碱时加入的过量的酸的体积，mL；

C₂——酸的浓度，mol/L；

m——试样的质量，g；

b、计算所述接枝试样的接枝率G，按式(2)计算：

$G=\frac{(A_1-A_0)\×98.06}{2\×1000}\×100\%---\left(2\right)$

式中：

G——接枝试样的接枝率，％；

A₁——接枝试样的酸值，mmol/g；

A₀——空白试样的酸值，mmol/g；

98.06——马来酸酐的摩尔质量，g/mol；

2——每摩尔马来酸酐消耗的氢氧化钠物质的量的系数；

1000——毫摩尔与摩尔之间的换算系数。