CN1873408A - 聚乙烯醇缩丁醛中2－乙基己烯醛的提取和含量测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚乙烯醇缩丁醛树脂在制备过程和成品中所含物质2－乙基己烯醛的提取和含量测定方法，用本方法可以测定聚乙烯醇缩丁醛树脂生产过程和成品中2－乙基己烯醛的含量，从而经过控制保证成品制备的PVB胶片到最终的安全玻璃的光学性能合格，克服如汽车挡风玻璃的晕眩效应和老化降解产生气泡。

Description

聚乙烯醇缩丁醛中2-乙基己烯醛的提取和含量测定方法

技术领域

本发明涉及聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)的提纯方法，特别是一种聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂中内2-乙基己烯醛(ET2H)的提取和含量测定方法。

背景技术

六十年代中期，美国研制出高抗穿透性的聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)胶片，其抗击强度比普通钢化玻璃高3倍。以PVB胶片为夹层材料的安全玻璃迅速进入汽车车窗市场，并发展成为目前轿车前风挡玻璃不可替代的唯一产品。这种夹层安全玻璃具有抗冲击性、抗穿透性、良好的光学性能、控制噪声、防紫外线和改善结构等多项功能，在建筑等领域也有着广泛的应用，如建筑幕墙、建筑罩棚、商场橱窗、银行柜台、监狱探视窗及各种防弹玻璃。总之，在人们的生活和工作环境中，它的使用几乎随处可见。

上面所述的PVB胶片是一种特殊规格PVB树脂和增塑剂在其他助剂的配合下经在一定的工艺条件经挤出机挤压成型的，具体为PVB树脂和增塑剂混合，添加紫外光稳定剂、调节粘结力的金属盐和其它助剂，经挤出或流延成PVB薄片材则为PVB胶片。该PVB树脂是由聚乙烯醇水溶液和丁醛经过缩合而制得的，它的基本路线是：聚乙烯醇水溶液和丁醛在酸催化剂存在下使聚乙烯醇与丁醛反应，随后中和催化剂，洗涤，稳定，分离，再干燥得PVB树脂。

PVB胶片夹在玻璃中间，经高压合片釜热合后，就制成了安全玻璃。但是经过长期实践，发现制成安全玻璃的PVB树脂内一种物质2-乙基己烯醛(ET2H)含量的增加使安全玻璃存在光学缺陷，有晕眩的感觉，影响司机的视觉效果和精神状态，带来行车安全隐患；同时由于ET2H的存在，使PVB易氧化降解产生小气泡的概率提高。这种物质是在PVB树脂合成过程中发生的丁醛自聚的结果。

由于ET2H是一种不稳定的醛类，在PVB树脂内很难分离和测定，所以使PVB树脂生产过程的控制和含量测定成为困难。本发明的主要目的就是提供一种切实可行方法来提取和测定PVB树脂内的ET2H；本发明的另一个目的在于提高PVB胶片的内在质量。

发明内容

本发明涉及到一种利用乙醚通过提取装置提取PVB树脂内ET2H，并且用气相色谱分析的方法测定ET2H的含量的方法，这种方法经济有效，并且实用。

本发明涉及一种聚乙烯醇缩丁醛树脂中的2-乙基己烯醛的含量测定方法，其特征在于通过下面的方法从聚乙烯醇缩丁醛树脂中提取出2-乙基己烯醛：

1)将聚乙烯醇缩丁醛树脂磨至粒径在50～400μm，取10-30g，装于布袋内，放入提取器中；

2)用量筒量取100-300ml乙醚倒入500ml圆底烧瓶内，与提取器连接；

3)在40-60℃水浴中进行提取，回流速度为2-3d/s，恒温提取16-36h，得到提取液；

4)将提取液在30-50℃水浴中，在旋转蒸发器中蒸馏，乙醚不能蒸干，蒸馏要缓慢；在不加热的情况下，把提取液剩余部分倒入10或20ml容量瓶中，并用乙醚冲洗圆底烧瓶2-3次，并将冲洗液倒入容量瓶，最后定容至10-30ml，待测；

用气相色谱法测定2-乙基己烯醛的含量。

附图说明

图1是本发明优选使用的索氏提取装置的示意图；

图2是2-乙基己烯醛标准气相色谱图；

图3是聚乙烯醇缩丁醛树脂样品实测气相色谱图。

图4是本发明采用外标法根据得到的峰面积绘制的标准曲线图。

具体实施方式

本发明的技术方案是用在恒温水浴中利用乙醚恒温提取PVB树脂内的ET2H，然后定容，利用气相色谱测定ET2H的含量，从而计算其在PVB树脂内的含量。因测试所用物料的粒径较小，在乙醚条件下提取，并且提取的温度较低，故ET2H较为稳定，故结果较准确，测试有效性强。

其中具体包括以下三个步骤：

第一步：配制一系列不同浓度的ET2H标准溶液

第二步：样品提取

1、将聚乙烯醇缩丁醛树脂磨至粒径在50～400μm，也可以是更小的颗粒，只是会增加测试的成本，取10-30g，装于布袋内，放入提取器中，其中提取器可以是索氏提取器、梯氏提取器和垂熔玻板半微量提取器；

2、用量筒量取100-300ml乙醚倒入适量容量的圆底烧瓶内，与提取器连接；

3、在40-60℃水浴中进行提取，回流速度为2-3d/s，恒温提取16-36h，得到提取液；

4、将提取液在30-50℃水浴中，在旋转蒸发器中蒸馏，乙醚不能蒸干，蒸馏要缓慢；在不加热的情况下，把提取液剩余部分倒入10或20ml容量瓶中，并用乙醚冲洗圆底烧瓶2-3次，并将冲洗液倒入容量瓶，最后定容至10-30ml，待测。

第三步：气相色谱检测

气相色谱检测的条件为：

检测器温度：220-280℃。

汽化室温度：220-280℃。

柱温箱温度：90-120℃。

氢气压力：0.03-0.06Mpa。

氮气压力：0.10-0.30Mpa。

空气压力：0.10-0.25Mpa。

氮气流速：20-30ml/min。

分离比：30～40∶1

进样量：1-3μl。

气相色谱柱：25m毛细管柱或5m填充柱。

具体步骤：

1、取以上不同浓度的标准溶液进行气相色谱检测，采用外标法，根据得到的峰面积绘制标准曲线；

2、选取校准点，以加50μl ET2H到10ml乙醚中得到的ET2H标准溶液作为样品浓度测定的校准点，取测试量的上述标准溶液，进行气相色谱检测，得到峰面积As；

3、取提取样品溶液，进行气相色谱检测，在以上检测条件下进样得到峰面积Ax；

上述两种气相色谱检测的条件相同，加到气相色谱柱中的进料量相同。

第四步：分析结果的表述：

ET2H残留％＝(Cs*Ax*0.848)/(As*Wt)

式中：Ax—样品得到的峰面积；

      As—选取的标准点峰面积；

      Cs—标准品的含量；

      Wt—所用的聚乙烯醇缩丁醛树脂的称样量，单位为g；

      0.848g/ml-ET2H的密度。

下面结合具体实施例进一步说明本发明：聚乙烯醇缩丁醛树脂中ET2H的测定，其中实施例的具体条件和步骤如下：

1.仪器设备

(1)天平：称量0～100g，感量0.01g；

(2)250ml量筒；

(3)10ml容量瓶；

(4)250ml圆底烧瓶；

(5)索氏提取器一套；

(6)气相色谱仪；

(7)空气压缩机；

(8)氢气发生器；

(9)氮气源；

(10)1μl注射器。

2.试剂

乙醚AR

3.气相色谱条件

3.1 检测器温度：250℃。

3.2 汽化室温度：250℃。

3.3 柱温箱温度：110℃。

3.4 氢气压力：0.05Mpa。

3.5 氮气压力：0.20Mpa。

3.6 空气压力：0.15Mpa。

3.7 氮气流速：25ml/min。

3.8 进样量：1μl。

3.9 分离比：40∶1

3.10 气相色谱柱：毛细管柱，Suaijian1，Fenliubi20-30/1。

4.分析步骤

采用外标—点校正法

4.1 取20g聚乙烯醇缩丁醛树脂粉末，装于布袋内，放入索氏提取器中；

4.2 用量筒量取200ml乙醚倒入250ml圆底烧瓶内，与索氏提取器连接；

4.3 在50℃水浴中，恒温提取24h，回流速度为2-3d/s；

4.4 在40℃水浴中，提取液在旋转蒸发器中蒸馏，乙醚不能蒸干，蒸馏要缓慢；

4.5 在不加热的情况下，把提取液剩余部分倒入10ml容量瓶中，并用乙醚冲洗圆底烧瓶2-3次，并将冲洗液倒入容量瓶，最后定容至10ml，待测。

5.ET2H标准溶液的配制

5.1 取＞99％的ET2H标准品，加20μl ET2H到10ml乙醚中；

5.2 取＞99％的ET2H标准品，加30μl ET2H到10ml乙醚中；

5.3 取＞99％的ET2H标准品，加40μl ET2H到10ml乙醚中；

5.4 取＞99％的ET2H标准品，加50μl ET2H到10ml乙醚中；

5.5 取＞99％的ET2H标准品，加60μl ET2H到10ml乙醚中；

5.6 取＞99％的ET2H标准品，加70μl ET2H到10ml乙醚中；

5.7 取＞99％的ET2H标准品，加80μl ET2H到10ml乙醚中；

5.8 ET2H的密度为0.848g/ml。

5.9 标准曲线的绘制

取以上不同浓度的标准溶液在以上气相色谱条件下进样，采用外标法，根据得到的峰面积绘制标准曲线，如图4所示。

5.9.1 选取校准点，以加50μl ET2H到10ml乙醚中作为样品浓度测定的校准点，得到峰面积As；

5.9.2 取1μl提取样品溶液，在以上气相色谱条件下进样得到峰面积Ax。

6.分析结果的表述：

6.1 计算公式

ET2H残留％＝(Cs*Ax*0.848)/(As*20)

式中：Ax—样品得到的峰面积；

      As—选取的标准点峰面积；

        Cs—标准品的含量；

        20g—样品的称样量；

        0.848g/ml-ET2H的密度。

6.2 平行试验应做两个，取其算术平均值作为试验结果，有效数值按GB/T1250和GB/T8170的规定至小数点后第二位。

实施例1：取粒径为20～400μm的德国WACKER公司的PVB树脂，牌号：LL4190批号为：5112124，按照上述步骤进行测试，测得样品中ET2H的浓度wt％为0.018％。

实施例2：取粒径为80～400μm的美国杜邦公司的胶片用PVB树脂，批号：20040315，按照上述步骤进行测试，测得样品中ET2H的浓度wt％为0.006％。

实施例3：取粒径为50～300μm的天津燕化新材料有限公司的胶片用PVB树脂，批号：050214，按照上述步骤进行测试，测得样品中ET2H的浓度wt％为0.023％。

实施例4：取粒径为30～350μm的台湾人造树脂股份有限公司的PVB树脂，牌号：B1776，按照上述步骤进行测试，测得样品中ET2H的浓度wt％为0.082％。

Claims (6)

1、一种聚乙烯醇缩丁醛树脂中的2-乙基己烯醛的含量测定方法，其特征在于通过下面的方法从聚乙烯醇缩丁醛树脂中提取出2-乙基己烯醛：

1)将聚乙烯醇缩丁醛树脂磨至粒径在400μm以下，取10-30g，装于布袋内，放入提取器中；

2)用量筒量取100-300ml乙醚倒入500ml圆底烧瓶内，与提取器连接；

3)在40-60℃水浴中进行提取，回流速度为2-3d/s，恒温提取16-36h，得到提取液；

4)将提取液在30-50℃水浴中，在旋转蒸发器中蒸馏，乙醚不能蒸干，蒸馏要缓慢；在不加热的情况下，把提取液剩余部分倒入10或20ml容量瓶中，并用乙醚冲洗圆底烧瓶2-3次，并将冲洗液倒入容量瓶，最后定容至10-30ml，待测；

用气相色谱法测定2-乙基己烯醛的含量。

2、根据权利1所述的含量测定方法，测定方法为气相色谱法测定法，其中检测载体为乙醚，采用的是先配置标准溶液再利用外标一点校正法的方法来测定含量。

3、根据权利1所述的含量测定方法，其中提取装置为索氏提取器，条件为恒温水浴，回流的载体为乙醚，在水浴中，用乙醚恒温提取聚乙烯醇缩丁醛树脂树脂内的2-乙基己烯醛并回流。

4.根据权利要求2所述的含量测定方法，其中外标一点校正法的步骤为：

1)配制一系列不同浓度的2-乙基己烯醛标准溶液；

2)取以上不同浓度的标准溶液进行气相色谱检测，采用外标法，根据得到的峰面积绘制标准曲线；

3)选取校准点，该校准点为一中间浓度的2-乙基己烯醛标准溶液，取液进行气相色谱检测，得到峰面积As；

4)取提取样品溶液，进行气相色谱检测，条件下进样得到峰面积Ax；

5)用下列公式计算：

2-乙基己烯醛残留％＝(Cs*Ax*0.848)/(As*Wt)

            式中：Ax-样品得到的峰面积；

                  As-选取的标准点峰面积；

              Cs-标准品的含量；

              Wt-所用的聚乙烯醇缩丁醛树脂的称样量，单位为g；

              0.848g/ml-ET2H的密度。

5.根据上述任一项权利要求所述的含量测定方法，其中气相色谱的检测条件为：

检测器温度：220-280℃，汽化室温度：220-280℃，柱温箱温度：90-120℃，氢气压力：0.03-0.06Mpa，氮气压力：0.10-0.30Mpa，空气压力：0.10-0.25Mpa，氮气流速：20-30ml/min，分离比：30～40∶1，进样量：1-3μl，气相色谱柱：25m毛细管柱或5m填充柱。

6.根据上述任一项权利要求，其特征在于：

1)将聚乙烯醇缩丁醛树脂磨至粒径在400μm以下，取20g，装于布袋内，放入提取器中；

2)用量筒量取200ml乙醚倒入圆底烧瓶内，与提取器连接；

3)在50℃水浴中进行提取，回流速度为2-3d/s，恒温提取24h，得到提取液；

4)将提取液在40℃水浴中，在旋转蒸发器中蒸馏，乙醚不能蒸干，蒸馏要缓慢；在不加热的情况下，把提取液剩余部分倒入10容量瓶中，并用乙醚冲洗圆底烧瓶2-3次，并将冲洗液倒入容量瓶，最后定容至10ml，待测；

用气相色谱法测定2-乙基己烯醛的含量。

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