(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201410652402.X
(22)申请日 2014.11.17
G01N 31/10(2006.01)
(71)申请人华东理工大学
地址200237 上海市徐汇区梅陇路130号
(72)发明人许祥 郑安呐 周晓东 许治昕
陈培
(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限
公司 31225
代理人
杨元焱
(54)发明名称
(57)摘要
一种端羟基有机硅分子的羟值测定方法，是
在催化剂存在的条件下让端羟基有机硅分子发生
缩合反应，通过吸水剂收集端羟基缩合产生的水，
换算得到端羟基有机硅分子的羟值。本发明的方
法所用到的仪器、原料均为实验室常用仪器、原
采用缩聚的方法检测，得到的羟基含量更接近于
有效羟基含量。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页
(10)申请公布号CN 104391073 A (43)申请公布日2015.03.04
C N 104391073
A
1.一种端羟基有机硅分子的羟值测定方法，其特征在于：在催化剂存在的条件下让端羟基有机硅分子发生缩合反应，通过吸水剂收集端羟基缩合产生的水，换算得到端羟基有机硅分子的羟值。
2.如权利要求1所述的端羟基有机硅分子的羟值测定方法，其特征在于：所述端羟基有机硅分子具有下式所示的结构：
HO(R 2R 3SiO)nR 1
其中R 1为-H 、-CH 3、-C 2H 5、-CH ＝CH 2、-(CH 3)3Si 或-C 6H 5；R 2、R 3相同或不同，为-CH 3、-C 6H 5、-CH 2CH 2CF 3、-CH ＝CH 2或-CH 2CH 2CN 。
3.如权利要求1所述的端羟基有机硅分子的羟值测定方法，其特征在于：所述催化剂为具有以下结构的有机硅醇碱：
MO[(CH 3)2SiO]n M
其中M 为Li 、Na 、K 、Rb 、Ce 、NH 4、-N(CH 3)4、四乙基铵或四丁基磷。
4.根据权利要求1所述的端羟基有机硅分子的羟值测定方法，其特征在于：所述吸水剂选自无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸钙、浓硫酸、无水硫酸镁、固体氢氧化钠、碱石灰、变硅胶或活性氧化铝中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的端羟基有机硅分子的羟值测定方法，其特征在于：所述缩合反应的反应温度控制在100～150℃。
6.根据权利要求1所述的端羟基有机硅分子的羟值测定方法，其特征在于：所述端羟基有机硅分子包含但不限于羟基硅油或羟基氟硅油。 端羟基有机硅分子的羟值测定方法
技术领域
[0001] 本发明涉及检测方法，特别涉及一种端羟基有机硅分子的羟值测定方法。
背景技术
[0002] 端羟基有机硅分子，尤其是羟基硅油、羟基氟硅油，是一种重要的化工产品。在混炼胶的结构化控制剂、化妆品、消泡剂、交联剂、纺织染整助剂、柔软剂等方面有广泛的应用。其中羟基含量是该类产品最重要的指标之一。因此准确测定羟基硅油、羟基氟硅油中的羟基含量对生产厂家和产品用户都具有指导意义。目前已知的文献中羟基含量的测定方法主要有格代试剂法、卡尔·费休法、氢化铝锂法和异氰酸苯酯法等，特别是前两种方法用的最多。格代试剂法将样品与格氏试剂在反应器中混合，产生CH
4
气体，根据气体体积进而推算出硅羟基的含量。卡尔·费休试剂法通过硅油中的羟基与过量的费休试剂反应，用返滴定的方法测试；或者通过水分测定仪直接打印出水分含量，然后转化为羟基含量。以上两种方法对仪器或试剂的依赖性大，对某些厂家来讲仍难以实现。
发明内容
[0003] 本发明的目的，是提供一种端羟基有机硅分子的羟值测定方法。
[0004] 为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种端羟基有机硅分子的羟值测定方法，在催化剂存在的条件下让端羟基有机硅分子发生缩合反应，通过吸水剂收集端羟基缩合产生的水，换算得到端羟基有机硅分子的羟值。
[0005] 所述端羟基有机硅分子具有下式所示的结构：
[0006] HO(R2R3SiO)n R1
[0007] 其中R1为-H、-CH3、-C2H5、-CH＝CH2、-(CH3)3Si或-C6H5；R2、R3相同或不同，
为-CH
3、-C
6
H
5
、-CH
2
CH
2
CF
3
、-CH＝CH
2
或-CH
2
CH
2
CN。
[0008] 所述催化剂为具有以下结构的有机硅醇碱：
[0009] MO[(CH3)2SiO]n M
[0010] 其中M为Li、Na、K、Rb、Ce、NH4、-N(CH3)4、四乙基铵或四丁基磷。
[0011] 所述吸水剂选自无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸钙、浓硫酸、无水硫酸镁、固体氢氧化钠、碱石灰、变硅胶或活性氧化铝中的一种或几种。
[0012] 所述缩合反应的反应温度控制在100～150℃。
[0013] 所述端羟基有机硅分子包含但不限于羟基硅油或羟基氟硅油。
[0014] 本发明的测试方法经济适用，适合更广大用户。
[0015] 本发明的方法所用到的仪器、原料均为实验室常用仪器、原料，可以很方便的检测出样品中羟基含量。此外，由于采用缩聚的方法检测，因此得到的羟基含量更接近于有效羟基含量。与卡尔·费休方法
得到的结果对比发现，两者误差小于5％。
附图说明
[0016] 图1是羟基硅油、羟基氟硅油的羟值测定装置示意图。
具体实施方式
[0017] 本发明的方法采用的测定装置如图1所示，包括油浴、带搅拌器的三口烧瓶和装有吸水剂的干燥管。三口烧瓶置于油浴中，其一口用于通入惰性气体，中口用于插入搅拌
器，另一口用于连接干燥管。
[0018] 测定过程原理是：将100份重的(以质量计)待测样品A加入三口烧瓶中，油浴温度设为100～150℃，通干燥的惰性气体B，0～2h后，记录装有吸水剂D的干燥管的重量m
(至少精确到0.01g)。然后向三口烧瓶中加入0.01～5份重的催化剂C，边搅拌边通气
体B，当间隔10分钟称量的干燥管的质量差小于0.01g时，记录此时的干燥管重量m
1
，停止测试。此时样品中羟基基本已经反应完全，样品可能变为胶状高分子量聚合物，或者油状环状结构分子，但不影响羟基含量的测定。
[0019] 样品的羟基含量可以由下式计算得到：
[0020] 样品羟基含量(％)＝1.89(m1-m0)
[0021] 以下实施例均在图1所示的装置中进行，并按上述计算方法得到样品的羟基含量。
[0022] 实施例1
[0023] 准确称取100g待测羟基硅油(粘度100mPa·s)加入到三口烧瓶中，油浴温度设定为130℃，通高纯氮10分钟以去除硅油中的水分。先称量装有无水氯化钙的干燥管的初
始重量m
为92.35g。将1g硅醇钠催化剂加入到三口烧瓶中，搅拌并通氮气1h后，称量装
有无水氯化钙的干燥管的最终重量m
1
为97.53g。根据计算式计算得到该硅油样品中的羟基含量为9.79％。
[0024] 实施例2
[0025] 准确称取100g待测羟基硅油(粘度500mPa·s)加入到三口烧瓶中，油浴温度设定为120℃，通高纯氩10分钟以去除羟基硅油中的水分。先称量装有无水氯化钙的干燥管
的初始重量m
为90.16g，将1g硅醇钾催化剂加入到三口烧瓶中，搅拌并通氩气1h后，称量
装有无水氯化钙的干燥管的最终重量m
1
为92.02g。根据计算式可以得到该硅油样品中的羟基含量为3.51％。
[0026] 实施例3：
[0027] 准确称取100g待测羟基氟硅油(粘度100mPa·s)加入到三口烧瓶中，油浴温度设定为130℃，通高纯氮10分钟以去除羟基氟硅油中的水分。先称量装有无水氯化钙的干
燥管的初始重量m
为95.77g，将1g硅醇钠催化剂加入到三口烧瓶中，搅拌并通氮气1h后，
称量装有无水氯化钙的干燥管的最终重量m
1
为99.28g。根据计算式可以得到该羟基氟硅油样品中的羟基含量为6.63％。
[0028] 实施例4：
[0029] 准确称取100g待测羟基苯基硅油(粘度300mPa·s)加入到三口烧瓶中，油浴温
度设定为120℃，通去除CO
2
的干燥空气10分钟以去除羟基苯基硅油中的水分。先称量装
有无水硫酸钠的干燥管的初始重量m
为89.64g，将2g硅醇四甲基铵催化剂加入到三口烧
瓶中，搅拌并通去除CO
2的干燥空气1h后，称量装有无水硫酸钠的干燥管的最终重量m
1
为
91.33g。根据计算式可以得到该硅油样品中的羟基含量为3.19％。
[0030] 本发明提供的方法与卡尔库伦水分仪检测的水分含量对比如表1所示：[0031] 表1
[0032]
[0033] 由表1可见，本发明提供的方法具有较高的准确度，而且不需要借助昂贵的仪器，经济方便，可行性更好。
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