端基分析法测定聚酯的分子量
一、实验目的
1、掌握用端基分析法测定聚合物分子量的原理。
2、掌握用端基分析法测定聚酯样品的分子量。
二、实验原理
1、端基分析的原理
M =m m nm ===N N t /n N t
m —样品质量;N —样品物质的量;N t —被分析的基团的物质的量;n —每条高分子链含有的基团数。
端基分析法必须知道聚合物的确切结构,分子链末端带有化学分析可确定的基团;由于滴定的误差,只适用于分子量较小的聚合物,上限为3×104。
以聚酯样品为例,由二元酸和二元醇缩聚而成,每条分子链的末端为羟基或羧基,基团数为2。因此:
M =m (N COOH +N OH ) /2
N COOH 、N OH —羟基、羧基的物质的量。
2、羧基测定——酸值
酸值是指中和1g 树脂所含羧基时所用的KOH 的量(mg ),单位为mgKOH/g。
A =c (V -V 0) ⨯56.1 m
式中,c ——KOH 标准溶液的浓度为(mol/L),m ——样品量为m (g ),V ——消耗了KOH 标准溶液V (mL ),V 0——空白(mL )。
3、羟基测定——羟值
测定1g 树脂的羟基的含量所消耗的KOH 的毫克数,单位mgKOH/g。测定时采用返滴定法。利用羟基和酸酐(如乙酸酐、邻苯二甲酸酐等)的反应,如图1。过量的酸酐加水水解,最后用KOH/乙醇溶液滴定。
图1 羟基和酸酐的反应
Q =c (V 0-V ) ⨯56.1 m
式中,c ——KOH 标准溶液的浓度为(mol/L),m ——样品量为m (g ),V ——消耗了KOH 标准溶液V (mL ),V 0——空白(mL )。
4、聚酯分子量的计算
M =
=(N COOH m +N OH ) /2m (A /56.1+Q /56.1) ⨯10-3/2
56.1⨯1000⨯2=A +Q
M n =56.1⨯1000⨯2 羟值+酸值
三、实验仪器及试样
1、主要实验药品
待测样品聚酯,0.1mol/LKOH标准溶液,0.5mol/L KOH/乙醇标准溶液,酚酞指示剂,酰化剂(醋酸酐/吡啶=12/88,质量比)、乙醇-甲苯(1:1)混合溶剂,吡啶,苯,去离子水。
2、主要实验器材和仪器
碱式滴管,磁力搅拌器(带加热),锥形瓶、磨口锥形瓶,回流冷凝管,分析天平,移液管。
四、实验步骤
1、酸值的测定
用长滴管吸取0.5~1g左右的树脂滴入250mL 的锥形瓶中,加入20mL 的乙醇-甲苯(1;1)混合溶剂(或者直接用丙酮),摇动锥形瓶使树脂完全溶解,然后加入三滴酚酞指示液,用0.1mol/L KOH/乙醇标准溶液滴定至淡红色不褪为终点。并作空白实验。
2、羟值的测定
取0.5~1g左右的树脂置于磨口锥形瓶中,以移液管加入10.00ml 酰化剂,接上回流冷凝管,于100℃水浴(微沸)加热回流1h ,冷却后加入10 ml苯,以10mL 的蒸馏水冲洗冷凝管,冲洗液入瓶,加5滴1%酚酞指示剂,用0.5mol/L KOH/乙醇标准溶液滴定至桃红色出现、15min 不褪色为终点。并做空白滴定。
五、注意事项
1、样品的称量必须准确;
2、酰化时在通风橱内进行。
六、思考题
1、根据计算出来的分子量,分析样品的聚合度和结构?
2、乙酰化试剂中,吡啶的作用是什么?
端基分析法测定聚酯的分子量
一、实验目的
1、掌握用端基分析法测定聚合物分子量的原理。
2、掌握用端基分析法测定聚酯样品的分子量。
二、实验原理
1、端基分析的原理
M =m m nm ===N N t /n N t
m —样品质量;N —样品物质的量;N t —被分析的基团的物质的量;n —每条高分子链含有的基团数。
端基分析法必须知道聚合物的确切结构,分子链末端带有化学分析可确定的基团;由于滴定的误差,只适用于分子量较小的聚合物,上限为3×104。
以聚酯样品为例,由二元酸和二元醇缩聚而成,每条分子链的末端为羟基或羧基,基团数为2。因此:
M =m (N COOH +N OH ) /2
N COOH 、N OH —羟基、羧基的物质的量。
2、羧基测定——酸值
酸值是指中和1g 树脂所含羧基时所用的KOH 的量(mg ),单位为mgKOH/g。
A =c (V -V 0) ⨯56.1 m
式中,c ——KOH 标准溶液的浓度为(mol/L),m ——样品量为m (g ),V ——消耗了KOH 标准溶液V (mL ),V 0——空白(mL )。
3、羟基测定——羟值
测定1g 树脂的羟基的含量所消耗的KOH 的毫克数,单位mgKOH/g。测定时采用返滴定法。利用羟基和酸酐(如乙酸酐、邻苯二甲酸酐等)的反应,如图1。过量的酸酐加水水解,最后用KOH/乙醇溶液滴定。
图1 羟基和酸酐的反应
Q =c (V 0-V ) ⨯56.1 m
式中,c ——KOH 标准溶液的浓度为(mol/L),m ——样品量为m (g ),V ——消耗了KOH 标准溶液V (mL ),V 0——空白(mL )。
4、聚酯分子量的计算
M =
=(N COOH m +N OH ) /2m (A /56.1+Q /56.1) ⨯10-3/2
56.1⨯1000⨯2=A +Q
M n =56.1⨯1000⨯2 羟值+酸值
三、实验仪器及试样
1、主要实验药品
待测样品聚酯,0.1mol/LKOH标准溶液,0.5mol/L KOH/乙醇标准溶液,酚酞指示剂,酰化剂(醋酸酐/吡啶=12/88,质量比)、乙醇-甲苯(1:1)混合溶剂,吡啶,苯,去离子水。
2、主要实验器材和仪器
碱式滴管,磁力搅拌器(带加热),锥形瓶、磨口锥形瓶,回流冷凝管,分析天平,移液管。
四、实验步骤
1、酸值的测定
用长滴管吸取0.5~1g左右的树脂滴入250mL 的锥形瓶中,加入20mL 的乙醇-甲苯(1;1)混合溶剂(或者直接用丙酮),摇动锥形瓶使树脂完全溶解,然后加入三滴酚酞指示液,用0.1mol/L KOH/乙醇标准溶液滴定至淡红色不褪为终点。并作空白实验。
2、羟值的测定
取0.5~1g左右的树脂置于磨口锥形瓶中,以移液管加入10.00ml 酰化剂,接上回流冷凝管,于100℃水浴(微沸)加热回流1h ,冷却后加入10 ml苯,以10mL 的蒸馏水冲洗冷凝管,冲洗液入瓶,加5滴1%酚酞指示剂,用0.5mol/L KOH/乙醇标准溶液滴定至桃红色出现、15min 不褪色为终点。并做空白滴定。
五、注意事项
1、样品的称量必须准确;
2、酰化时在通风橱内进行。
六、思考题
1、根据计算出来的分子量,分析样品的聚合度和结构?
2、乙酰化试剂中,吡啶的作用是什么?