Acid value, hydroxyl value, and isocyanates in raw materials for the fabrication of plastics

Aplikace |  | MetrohmInstrumentace
Titrace
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Analýza kyselosti (acid value), hydroxyfunkčnosti (hydroxyl value) a obsahu isokyanátů (NCO) v surovinách pro výrobu polyuretanů je klíčová pro zajištění konzistentní kvality, optimálního složení reakčních směsí a dlouhodobé stability konečných polymerů.

Cíle a přehled článku


Článek představuje automatickou potenciometrickou titraci jako standardizovaný postup pro stanovení kyselého čísla podle ASTM D4662 a ASTM D7253, hydroxylového čísla dle ASTM E1899 a DIN 53240-3 a obsahu isokyanátů podle EN ISO 14896, ASTM D5155 a ASTM D2572. Metodika je ilustrována konkrétními příklady měření, provozními parametry a vyhodnocovacím softwarem.

Použitá metodika


  • Režim DET (Differential End Point) pro přesné určení ekvivalenčních bodů.
  • Titrace KOH v ethanolu/methanolu, tetrabutylamoniovým hydroxidem a HCl pro různé skupiny funkčních skupin.
  • Kalibrace a sušení standardů (benzoová kyselina, KHP, TRIS) pro stanovení titeru.
  • Optimalizace parametrů (signal drift, pauza, objem inkrementů) pro minimalizaci šumu a přesné EP.

Použitá instrumentace


  • Automatický vzorkovač Sample Changer s krytem DIS-Cover.
  • Potenciometrický titrátor s DET módem.
  • Burety 2×20 mL, 1×50 mL a 1×2 mL.
  • Solvotrode easyClean elektroda.
  • Magnetické míchadlo.

Hlavní výsledky a diskuse


Metody vykazují vysokou reprodukovatelnost a přesnost:
  • Kyselé číslo umožňuje validní stanovení v rozsahu do 75 mg KOH/g.
  • Hydroxylové číslo poskytuje rychlou analýzu s jasnými dvěma EP díky reakci s TSI.
  • Obsah NCO zaručuje spolehlivou zpětnou titraci dibutylaminem a následnou titraci HCl.
Parametry titrace byly ověřeny na vzorcích s odlišnou rozpustností a optimalizací rozpouštědel (acetonitril, toluen) se dosahuje úplného rozpuštění a stability elektrody.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a automatizovaná kontrola kvality surovin v polyuretanovém průmyslu.
  • Zajištění konstantního složení šarží a správného poměru polyol–isokyanát.
  • Minimalizace chyb a zvýšení laboratořní efektivity díky plné automatizaci.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Další miniaturizace a zvýšení propustnosti pro vysokokapacitní provozy.
  • Integrace s digitálními platformami a Industry 4.0 pro centralizované sledování dat.
  • Vývoj odolnějších elektrochemických senzorů vhodných pro agresivní organická rozpouštědla.

Závěr


Automatická potenciometrická titrace dle uvedených norem nabízí přesné, reprodukovatelné a rychlé stanovení klíčových parametrů surovin pro výrobu polymerů. Standardizace postupu přispívá k efektivnímu řízení výroby a zajištění kvality finálních materiálů.

Reference


  • ASTM D4662 Standard Test Methods for Polyurethane Raw Materials: Determination of Acid and Alkalinity Numbers of Polyols
  • ASTM D7253 Standard Test Method for Polyurethane Raw Materials: Determination of Acidity as Acid Number for Polyether Polyols
  • ASTM E1899 Standard Test Method for Hydroxyl Groups Using Reaction with p-Toluenesulfonyl Isocyanate and Potentiometric Titration with Tetrabutylammonium Hydroxide
  • DIN 53240-3 Binders for paints and varnishes – Determination of Hydroxyl Value – Part 3: Rapid Test
  • EN ISO 14896 Plastics – Polyurethane raw materials – Determination of isocyanate content
  • ASTM D5155 Standard Test Methods for Polyurethane Raw Materials: Determination of the Isocyanate Content of Aromatic Isocyanates
  • ASTM D2572 Standard Test Method for Isocyanate Groups in Urethane Materials or Prepolymers

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Automated titration of the hydroxyl number according to ASTM E1899 and EN ISO 4629-2
Analysis of edible oils and fats
Determination of carbonyl compounds by potentiometric titration
Determination of the total acid number in petroleum products