聚异氰脲酸酯泡沫塑料中三聚体含量测定的研究.pdfVIP

聚氨酯工业 2006年第21卷第l期 POLYURETHANEINDUSTRY 2006．V01．21No．1 ·24· 聚异氰脲酸酯泡沫塑料中三聚体含量测定的研究 周青刘海蓉曹欣王景存 (烟台万华聚氨酯股份有限公司北京研究院 102200) 摘要：利用2，4，6一三(二甲胺基甲基)苯酚作三聚催化剂对纯MDI进行三聚合成，得到一系列不 同三聚体浓度的标准样品。利用凝胶渗透色谱(GPC)测定标准样品的异氰脲酸酯三聚体含量，结 合衰减全反射傅里叶红外光谱仪(F11IR．ATR)谱图中三聚体吸收峰的强度得到外标工作曲线，由此 建立了丌1IR—ATR技术测定聚异氰脲酸酯泡沫中异氰脲酸酯三聚体含量的方法。结果表明，通过 此方法，可以测定聚异氰脲酸酯泡沫样品中的三聚体含量。 关键词：聚异氰脲酸酯；三聚体；FTIR—ATR；测定 聚异氰脲酸酯泡沫是一种含有典型碳氮六元刚 相应的1414cm‘1处峰的吸光度，通过系列数据得 性杂环特征结构(三聚体结构)的泡沫塑料，由于三 到工作曲线，然后用于聚异氰脲酸酯泡沫塑料中三 聚体结构的存在，提高了普通硬质聚氨酯泡沫塑料 聚体含量的测定。 材料阻燃性能和比强度，降低了导热系数(0．027 1测定原理 W／m·K)和材料密度，因而广泛应用于绝热、保温、 隔音、防腐等领域。但是随着反应体系中异氰脲酸 1．1 ATR确定红外透射深度原理”o 酯三聚体含量的增加，聚异氰脲酸酯泡沫材料的脆 由ATR原理：入射偏振光的入射深度d可用以 性也随之增加，因此确定三聚体在材料中的含量成 下公式表示。 为衡量材料性能的重要指标。 (1) 由于聚异氰脲酸酯泡沫材料中的三聚体无法分 d=丽i毒扫 ¨’ 拈石面万了孑一 离，也没有特征反应，因此给三聚体含量的测定带来 A．为光束在光密介质中的波长，i为入射角，n：、n， 困难。目前国内外文献中对三聚体含量的测定都是 分别为光疏介质和光密介质的折射率。 采用红外半定量的比例法或其它的问接方法¨。一， 本实验采用Omnic型采样器，以锗(Ge)为晶 即比较同一谱图中代表各组分的独立峰的吸光度而 体，光由Ge晶体入射样品，在固定入射角度的情况 得到组分间的相对含量的分析方法(一般以MDI苯下，由公式(1)可知光入射的深度d也一定(入射光 环振动峰为内标峰)。这种方法只能比较相对含量 透过的层厚，即光程一定)，再根据朗伯一比尔定律A 的高低，而得不到材料中三聚体含量的绝对浓度，且 =adc确定一定波数处的吸光度A。这样，吸光度A 苯酐聚酯中的苯环对内标峰会有影响。由于此方法 就只与样品的浓度c和吸光系数oL有关。 的局限性偏大，对于两个不同异氰酸酯指数的体系， 1．2 GPC法确定样品中三聚体的浓度”’61 因内标体系发生变化而无法比较不同体系的三聚体 采用示差折光检测器对样品浓度进行检测，折 含量的高低。 光指数差值与溶质浓度成线性关系： 本工作采用的方法是利用2，4，6-三(二甲胺基 Ar=(r2一r1)c2 (2) 甲基)苯酚作三聚催化剂对纯MDI进行三聚合成， r，、r：分别是溶剂与溶质的折光指数，c：是溶质 由GPC分析其组成，并确定三聚体的浓度，再利用 的质量百分比浓度。 cm。处 测试样品中分别含有纯MDI