ГОСТ 17555-72*
Группа Л29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПЛАСТМАССЫ
Методы определения гидроксильных групп в эпоксидных смолах и эпоксидированных соединениях*
Plastics. Methods for determination of hydroxyl group content of epoxy resins and epoxidized compositions
ОКСТУ 2209**
______________
* Наименование стандарта. Измененная редакция, Изм. N 2.
** Введено дополнительно, Изм. N 2.
Дата введения 1973-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 16 февраля 1972 г. N 418 срок введения установлен с 01.01.1973 г.
Проверен в 1978 г. Срок действия ограничен до 01.01.1981 г.**
________________
** Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11, 1995 год). - .
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (сентябрь 1978 г.) с изменением N 1, опубликованным в апреле 1978 г.
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие с 01.01.88 постановлением Госстандарта СССР от 03.08.87 N 3216, Изменение N 3, утвержденное и введенное в действие с 01.01.91 постановлением Госстандарта СССР от 04.06.90 N 1388
Изменения N 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту ИУС N 12, 1987 год, ИУС N 9, 1990 год
Настоящий стандарт распространяется на пластмассы и устанавливает два метода определения гидроксильных групп в эпоксидных смолах и эпоксидированных соединениях: химический и ИК-спектроскопии.
Сущность химического метода заключается в ацетилировании гидроксильных групп, содержащихся в смоле и образовавшихся из эпоксидного кольца при расщеплении его под действием ацетилирующей смеси, состоящей из пиридина, уксусного ангидрида и серной кислоты.
Метод не распространяется на эпоксидные смолы и эпоксидированные соединения, содержащие менее 1% гидроксильных групп или азот.
Реакция протекает по следующей схеме:
Сущность метода ИК-спектроскопии заключается в измерении оптической плотности аналитической полосы поглощения гидроксильной группы с последующим расчетом ее содержания по градуировочному графику.
Метод не распространяется на эпоксидные смолы и эпоксидированные соединения, содержащие первичные и вторичные аминогруппы.
(Измененная редакция - "Информ. указатель стандартов" N 4 1978 г.).
(Измененная редакция, Изм. N 2).
I. ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД
1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
1.1. Для определения содержания гидроксильных групп должны применяться:
пипетки 1-2-1 или 4-2-1, 2-2-5 по ГОСТ 20292-74*;
________________
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ 29169-91, ГОСТ 29227-91-ГОСТ 29229-91, ГОСТ 29251-91-ГОСТ 29253-91. Здесь и далее. - .
бюретка 3-2-50-0,1 по ГОСТ 20292-74;
цилиндры 1-10, 1-50 или 3-50 по ГОСТ 1770-74;
колбы Кн-1-100-29/32 ТС или Кн-1-250-29/32 ТС по ГОСТ 25336-82;
пиридин по ГОСТ 13647-78, ч.д.а.;
ангидрид уксусный по ГОСТ 5815-77, ч.д.а.;
кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч. или ч.д.а.;
натрий гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор концентрации (NaOH)=0,5 моль/дм; готовят по ГОСТ 25794.1-83;
фенолфталеин (индикатор), 1%-ный спиртовой раствор;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г 2-го класса точности по ГОСТ 24104-88*.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001. - .
холодильник ХШ-1-300-29/32 ХС или ХШ-1-400-29/32 по ГОСТ 25336-82;
термошкаф или другое обогревающее устройство, обеспечивающее поддержание температуры 76-78 °С;
часы.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
2. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
2.1. Приготовление ацетилирующей смеси
В коническую колбу вместимостью 100 см вносят отмеренные цилиндром 4,5 см уксусного ангидрида и приливают пипеткой 1 см серной кислоты. Смесь перемешивают круговым вращением так, чтобы она не касалась пробки колбы. Затем в колбу приливают из цилиндра 33 см пиридина. Содержимое колбы тщательно перемешивают, колбу закрывают пробкой и оставляют для охлаждения на 20-30 мин.
Ацетилирующая смесь должна быть прозрачной. Смесь, содержащую муть или осадок, не применяют для анализа. Ацетилирующую смесь готовят в вытяжном шкафу.
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Около 0,1-0,2 г анализируемого продукта взвешивают, результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака, вносят в коническую колбу вместимостью 250 см и приливают пипеткой 5 см свежеприготовленной ацетилирующей смеси. Плотно закрывают колбу пробкой и круговым вращением растворяют навеску, после растворения колбу помещают в термошкаф, нагретый до 76-78 °С, и выдерживают в нем в течение (90±5) мин.
Через (90±5) мин колбу вынимают из термошкафа, охлаждают 5-10 мин, после чего цилиндром приливают в колбу 50 см дистиллированной воды и выдерживают в течение 40-50 мин для полного превращения уксусного ангидрида в уксусную кислоту.
В колбу вносят пипеткой 4-5-капель индикатора фенолфталеина и титруют содержимое колбы раствором гидроокиси калия концентрации 0,5 моль/дм до появления разовой* окраски.
________________
* Текст соответствует оригиналу. - .
Параллельно проводят контрольный опыт в тех же условиях и с теми же реактивами, но без навески анализируемого продукта.
Анализ проводят в вытяжном шкафу.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю гидроксильных групп () в процентах вычисляют по формуле
.
,
,
где - сумма гидроксильных групп, состоящая из количества гидроксильных групп, содержащихся в смоле, и количества гидроксильных групп, образовавшихся из эпоксидных групп при их расщеплении, %;
- объем раствора гидроокиси калия концентрации точно 0,5 моль/дм (0,5 н.), израсходованный при титровании контрольного опыта, см;
- объем раствора гидроокиси калия концентрации точно 0,5 моль/дм (0,5 н.), израсходованный на титрование анализируемой навески, см;
0,0085 - титр раствора гидроокиси калия концентрации точно 0,5 моль/дм (0,5 н.) по гидроксилу, г/см;
- масса навески, г;
- массовая доля гидроксильных групп, образовавшихся при расщеплении эпоксидных групп, %;
- массовая доля эпоксидных групп, % (определяют по методу ГОСТ 12497-78, указанному в нормативно-технической документации на материал);
0,395 - коэффициент пересчета эпоксидных групп на гидроксильные группы;
2 - коэффициент расхода двух эквивалентов кислоты на расщепление эпоксидных групп до гидроксила и его ацетилирование.
(Измененная редакция - "Информ. указатель стандартов" N 4 1978 г.).
(Измененная редакция, Изм.
N 2).
4.2. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное значение расхождения между которыми не превышает значения допускаемого расхождения, указанного в таблице.
Массовая доля гидроксильных групп, % | Допускаемое расхождение | Пределы допускаемой относительной суммарной погрешности при доверительной вероятности =0,95% | ||||
От | 1 | до | 3 | 0,2 | ±10,0 | |
Св. | 3 | до | 6 | 0,3 | ±4,7 | |
" | 6 | " | 10 | 0,4 | ±3,3 | |
" | 10 | " | 20 | 0,5 | ±2,4 | |
" | 20 | " | 30 | 1,0 | ±2,4 | |
" | 30 | 1,5 | ±2,4 | |||
(Измененная редакция, Изм. N 2).
II. МЕТОД - ИК-СПЕКТРОСКОПИИ
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП В ЭПОКСИДНЫХ СМОЛАХ И ЭПОКСИДИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЯХ, РАСТВОРИМЫХ В ПИРИДИНЕ*
________________
* Наименование раздела. Измененная редакция, Изм. N 2.
Аналитическая полоса поглощения 3280 см.
5.1. Приборы, посуда, реактивы:
спектрофотометр инфракрасный двухлучевой любого типа с диапазоном волновых чисел 4000-2500 см;
кюветы с толщиной слоя 0,1-0,2 мм из оптического материала для волновых чисел 4000-2500 см;
шприц медицинский типа "Рекорд", вместимостью 5 см;
колбы 2-25-2, 2-50-2 по ГОСТ 1770-74;
пипетки 4-1-1, 7-1-10 по ГОСТ 20292-74;
пиридин по ГОСТ 13647-78, высушенный над щелочью и перегнанный (фракция 114-115 °С);
глицерин по ГОСТ 6258-85, ч.д.а., рабочий раствор с концентрацией гидроксильных групп 0,0125 г/см готовят растворением навески 1,127 г глицерина в пиридине в мерной колбе вместимостью 50 см;
весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности по ГОСТ 24104-88 с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
5.2. Подготовка к анализу
Подготовка прибора к анализу и анализ проводят в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору.
Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 25 см пипеткой вносят 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 10 см рабочего раствора, доводят до метки пиридином и тщательно перемешивают. Приготовленные растворы содержат 0,00625; 0,0125; 0,025; 0,050; 0,075; 0,100; 0,125 г гидроксильных групп соответственно. Рабочую кювету заполняют приготовленными растворами, кювету сравнения - пиридином и записывают спектр в области 3800-2800 см.
Интенсивность поглощения гидроксильных групп измеряют по максимуму полосы 3280 см и вносят поправку на поглощение фона методом базисной линии. Для определения поглощения фона обе кюветы заполняют пиридином и снимают спектр в той же области.
Оптическую плотность () вычисляют по формуле
,
где - интенсивность падающего излучения;
- интенсивность прошедшего излучения.
Для каждой концентрации проводят по 3 измерения и определяют среднее значение оптической плотности. По полученным данным строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс массу гидроксильных групп в граммах, а на оси ординат - соответствующее значение оптической плотности.
5.3. Проведение анализа
В мерной колбе вместимостью 25 см взвешивают 2-3 г эпоксидной смолы и результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака, растворяют в пиридине, доводят до метки и тщательно перемешивают. Определение оптической плотности проводят по п.5.2, затем по градуировочному графику находят массу гидроксильных групп в граммах.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП В ЭПОКСИДНО-ДИАНОВЫХ СМОЛАХ, РАСТВОРИМЫХ В ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОМ УГЛЕРОДЕ
________________
* Наименование раздела. Измененная редакция, Изм. N 2.
Аналитическая полоса поглощения 3620 см.
6.1. Приборы, посуда и реактивы:
приборы и посуда по п.5.1;
кюветы с толщиной слоя 9,5-10,5 мм из оптического материала для диапазона волновых чисел 4000-2500 см. Допускаются кварцевые кюветы;
углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74, х.ч.;
дифениловый эфир глицерина, дважды перекристаллизованный с температурой плавления 81-82 °С; рабочий раствор с концентрацией гидроксильных групп 0,0005 г/см готовят растворением навески 0,359 г дифенилового эфира глицерина в четыреххлористом углероде в мерной колбе вместимостью 50 см.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
6.2. Подготовка к анализу
Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 25 см пипеткой вносят 0,2; 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 10 см рабочего раствора, доводят до метки четыреххлористым углеродом и тщательно перемешивают. Приготовленные растворы содержат 0,0001; 0,00025; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005 г гидроксильных групп соответственно.
Рабочую кювету заполняют приготовленными растворами, кювету сравнения - четыреххлористым углеродом и записывают спектр в области 3700-3400 см. Интенсивность поглощения гидроксильных групп измеряют по максимуму полосы 3620 см методом базисной линии.
Вычисляют оптическую плотность и строят градуировочный график по п.5.2.
6.3. Проведение анализа
В мерной колбе вместимостью 25 см взвешивают около 0,5 г эпоксидно-диановой смолы и результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака, растворяют в четыреххлористом углероде, доводят до метки и тщательно перемешивают.
Определение оптической плотности проводят по п.6.2, затем по градуировочному графику находят массу гидроксильных групп в граммах.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП В ЭПОКСИДНО-ДИАНОВЫХ СМОЛАХ, НЕРАСТВОРИМЫХ В ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОМ УГЛЕРОДЕ
______________
* Наименование раздела. Измененная редакция, Изм. N 2.
В качестве меры поглощения гидроксильных групп применяют отношение оптических плотностей полос 3450 и 2880 см. Полоса 2880 см характерна для метильных групп, концентрация которых не зависит от молекулярной массы смолы.
7.1. Приборы:
спектрофотометр инфракрасный по п.5.1;
стекла из фотопластин размером 50х25 мм, эмульсионный слой с которых удаляют горячей водой.
7.2. Подготовка к анализу
Для построения градуировочного графика используют эпоксидно-диановые смолы с различным содержанием гидроксильных групп. Массовую долю гидроксильных групп в процентах в этих смолах определяют по разд.5, метод II.
Каплю эпоксидно-диановой смолы раздавливают между двумя стеклами, помещают в кюветное отделение спектрофотометра и записывают спектр в области 3700-2700 см. Толщина образца должна быть такой, чтобы значения оптических плотностей находились в пределах 0,15-0,70.
По спектрам методом базисной линии определяют значение оптических плотностей полос поглощения в области 3450 см () и 2880 см () и вычисляют отношение 
.
Значение отношения оптических плотностей вычисляют как среднюю величину трех определений.
По полученным данным строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс массовую долю гидроксильных групп в процентах, а на оси ординат - отношение оптических плотностей ()
.
7.3. Проведение анализа
Анализ проводят по п.7.2. Вычисляют отношение оптических плотностей () и по градуировочному графику находят массовую долю гидроксильных групп в процентах.
8. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
8.1. Массовую долю гидроксильных групп () в процентах, определяемую по разд.5 и 6 метода II, вычисляют по формуле
,
где - масса гидроксильных групп, найденная по градуировочному графику, г;
- масса навески, г.
Массовую долю гидроксильных групп в процентах, определяемую по разд.7 метода II, находят по градуировочному графику.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, абсолютное значение расхождения между которыми не превышает значения допускаемого расхождения, равного 0,08%. Пределы допускаемой абсолютной суммарной погрешности результата анализа ±0,04 при доверительной вероятности =0,95.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
Пп.5-8. (Введены дополнительно - "Информ. указатель стандартов" N 4 1978 г.).
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1979
Редакция документа с учетом
изменений и дополнений
подготовлена З