ГОСТ 17555-72
Пластмассы. Методы определения гидроксильных групп в эпоксидных смолах и эпоксидированных соединениях

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СС?

ПЛАСТМАССЫ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП В ЭПОКСИДНЫХ СМОЛАХ И ЭПОКСИДИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЯХ

ГОСТ 17555 — 72

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

М о с К В Л

УДК 678.643'42'5 : 543.8 : 006.354    Группа    Л29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПЛАСТМАССЫ

Методы определения содержания гидроксильных групп в эпоксидных смолах и элоксидированных соединениях

Plastics.

Methods for determination of hydroxyl group content of epoxy resins and epoxidized compositions

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 16 февраля 1972 г. № 418 срок введения установлен

до 01.01. 19gFr.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на пластмассы и устанавливает два метода определения содержания гидроксильных групп в эпоксидных смолах и эпоксидироваиных соединениях: химический и ИК-спектроскопии.

Сущность химического метода заключается в ацетилировании гидроксильных групп, содержащихся в смоле и образовавшихся из эпоксидного кольца яри 'расщеплении его под действием ацетили-рующей смеси, состоящей из пиридина, уксусного ангидрида и серной кислоты.

Метод нс распространяется па эпоксидные смолы и ^оксидированные соединения, содержащие менее 1% i пдроксильных групп или азот.

Реакция протекает но следующей схеме:

Н₂С~СН—[R—СН—R'L-CH С\1₂ 1 // И₂ЬО<~*

ч/    I    ч/

о    он    о

он

I    п    (CHjCOhO

-*СН₂—Cl I— [R-CH—R'] ,,-СН—СН₂ О! |— -—■

I    I    I

OSOoOH oso₂oh оьо₂он

->H₂C-CH-[R—CH-R'ln -CH--CHH nCH,COOH

II    I    II

НСз—С—О OSOoOH OS0₂OH OS0₂OH O—C-CH.,

II    II

о    о

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

* Переиздание (сентябри 197Я ) г изменением Л? /. опубликованным я аире ie 1978 г.

© Издательство стандартов, 1979

ГОСТ 17J5S—72 Стр. 2

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 эпоксиди-рованные соединения, содержащие первичные и вторичные аминогруппы.

(Измененная редакция — «Информ. указатель стандартов» № 4 1978 г.).

1.    ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД

1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

1 1. Для определения содержания гидроксильных групп должны применяться'

пипетки по ГОСТ 20292-74, вместимостью 1 и 5 мл; бюретка но ГОСТ 20292-74, вместимостью 50 мл; цилиндры измерительные по ГОСТ 1770-74, тип б, с носиком, вместимостью 10 и 50 мл;

колбы конические по ГОСТ 10394-72, тип КнМШ, с пришлифованной пробкой, вместимостью 100 и 250 мл; пиридин чистый по ГОСТ 2747-67; ангидрид уксусный по ГОСТ-5815—77, ч. д. а.; кислота серная по ГОСТ 4204-77, х. ч. или ч. д. а.; калия гидрат окиси (кали едкое) х. ч. или ч. д. а , 0,5 и водный раствор;

фенолфталеин (индикатор) по ГОСТ 5850-72, 1%-ный спиртовой раствор;

вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

2.    ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

2.1. Приготовление ацетилирующей смеси

В коническую колбу вместимостью 100 мл вносят отмеренные цилиндром 4,5 мл уксусного ангидрида и приливают пипеткой 1 мл Серной кислоты. Смеа перемешивают круговым вращением так, чтобы она не касалась пробки колбы. Затем в колбу приливают из цилиндра 33 мл 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. Ацетилирую-щую смесь готовят в вытяжном шкафу.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1.    Около 0,1—0,2 г анализируемого продукта взвешивают с точностью до 0,0002 г, вносят в коническую колбу вместимостью 250 мл и приливают пипеткой 5 мл свежеприготовленной ацетили-рующей 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 1,5 ч.

Через 1,5 ч колбу вынимают из термошкафа, охлаждают 5—10 мин, после чего цилиндром приливают в колбу 50 мл дистиллированной воды и выдерживают в течение 40 мин для полного превращения уксусного ангидрида в уксусную кислоту.

В колбу вносят пипеткой 4—5 капель индикатора фенолфталеина и титруют содержимое колбы 0,5 н раствором гидрата окиси калия до появления разовой окраски.

Параллельно проводят контрольный опыт в тех же условиях и с теми же реактивами, но без навески анализируемого продукта.

Анализ проводят в вытяжном шкафу.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1.    Содержание гидроксильных групп (А) в процентах вычисляют по формуле

Х = г—у.

__ (Уп—У) • 0.0085 -100 (То—У) • 0,85

т    ш    ’

у = 2 • э • 0,395 = 0,79 • э,

где z — сумма гидроксильных групп, состоящая из количества гидроксильных групп, содержащихся в смоле, и количества гидроксильных групп, образовавшихся из эпоксидных групп при их расщеплении, %;

V₀ — объем точно 0,5 н раствора гидрата окиси калия, израсходованный при титровании контрольного опыта, мл; V — объем точно 0,5 н раствора гидрата окиси калия, израсходованный на титрование а^лизируемой навески, мл;

0,0085 — количество гидроксильных групп, соответствующее 1 мл точно 0,5 н раствора гидрата окиси калия, г; т — навеска анализируемого продукта, г; у — количество гидроксильных групп, образовавшихся при расщеплении эпоксидных групп, %;

ГОСТ OSJS-71 Стр. 4

э — 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» Х° 4 1978 г.).

4.2. Допускаемое расхождение между параллельными определениями дано в таблице.

Содержание гидроксильных групп, «о Расхождение между параллель ними определениями, не более Oi 1 до 3 0,2 V в 3 до Ь 0,3 Г в Ь до 10 0,4 Се 10 до 20 0,5 Св 20 до 30 1,0 Си .30 1,5

II. МЕТОД — ИК-СПЕКТРОСКОПИИ

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП В ЭПОКСИДНЫХ СМОЛАХ И ЭПОКСИДИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЯХ, РАСТВОРИМЫХ D ПИРИДИНЕ

Аналитическая полоса поглощения 3280 см“'.

5.1.    Приборы, посуда, реактивы:

спектрофотометр инфракрасный двухлучевой любого типа с призмой из фтористого лития;

кюветы из КВг или NaCl толщиной ~ 0,2 мм; шприц медицинский типа «Рекорд», вместимостью 5 мл; 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 2747-67, высушенный над щелочью и перегнанный (фракция 114—115°С);

глицерин по ГОСТ 6258-52, ч. д. а., рабочий раствор с концентрацией гидроксильных групп 0,0125 г/мл готовят растворением навески 1,127 г глицерина в пиридине в мерной колбе вместимостью 50 мл.

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 мл пипеткой вносят 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 10 мл 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-¹.

Интенсивность поглощения гидроксильных групп измеряют по максимуму полосы 3280 см^-1 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 (D) вычисляют по формуле D=\g-¹;- ,

где /₍₎ — интенсивность падающего излучения;

1 — 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 мл взвешивают 2—3 г эпоксидной смолы с погрешностью не более 0,0002 г, 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.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП В ЭПОКСИДНО-ДИАНОВЫХ СМОЛАХ,

РАСТВОРИМЫХ В ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОМ УГЛЕРОДЕ

Аналитическая полоса поглощения 3620 см-':

6.1.    Приборы, посуда и реактивы:.

приборы и посуда по п. 5.1;

стеклянные кюветы толщиной 10 мм;

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/мл готовят растворением навески 0,359 г дифенилового эфира глицерина в четыреххлористом углероде в мерной колбе вместимостью 50 мл.

6.2.    Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика в мерные колбы вме-

ГОСТ 17JJS—71 Стр. 6

стимостью 25 мл пипеткой^вносят 0,2; 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 10 мл 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^-1. Интенсивность поглощения гидроксильных групп измеряют по максимуму полосы 3620 см^-1 методом базисной линии.

Вычисляют оптическую плотность и строят градуировочный график по п. 5.2.

6.3. Проведение анализа

В мерной колбе вместимостью 25 мл взвешивают около 0,5 г эпоксядно-диановой смолы с погрешностью не более 0,0002 г, 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.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП В ЭПОКСИДНО-ДИАНОВЫХ СМОЛАХ,

НЕРАСТВОРИМЫХ В ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОМ УГЛЕРОДЕ

В качестве меры поглощения гидроксильных групп применяют отношение оптических плотностей полос 3450 и 2880 см^-'. Полоса 2880 см^-1 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 50X25 мм, эмульсионный слой с которых удаляют горячей водой.

7.2.    Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика используют эпоксид-но-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^-1. Толщина образца должна быть такой, чтобы значения оптических плотностей находились в пределах 0,f5—0,70.

По спектрам методом базисной линии определяют значение оптических плотностей полос поглощения в области 3450 см^-1 (D,)

и 2880 см^-1 (Di) и вычисляют отношение D= —ут— ■

Стр. 7 ГОСТ 17J5J—72

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 поо-центах, а на оси ординат — отношение оптических плотностей (D).

7.3. Проведение анализа

Анализ проводят по п. 7.2. Вычисляет отношение оптических плотностей (D) и по градуировочному графику находят массовую долю гидроксильных групп в процентах.

8. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

8.1. Массовую долю гидроксильных групп (X) в процентах, определяемую по разд. 5 и 6 метода II, вычисляют но формуле

Y _jm • 100

^_ mi *

где пъ— масса гидроксильных групп, найденная по градуировочному графику, г; тп, — 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, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,08% при доверительной вероятности Р — 0,95.

Пп. 5—8. (Введены дополнительно — «Информ. указатель стандартов» № 4 1978 г.).

Редактор С Г. Вилькииа Технически» редактор Ф. И Шрайбштейн Корректор Э. В. Митяи

Сдано в наб 4 0179 Подо в псч 01 (12 79 0.^r> п л 0 31 уч иэд л Тир 0000 Цена 3 коп.

Ордена «Знак Почета» Иэдатепьство стандартов Москва Д 557 НовопресненскнА пер . д 3 Вильнюсская типография Издатепьства стандартов, ул Миндауго, 12/14 Зак 159

Группа Л29

Изменение № 2 ГОСТ 17555-72 Пластмассы. Методы определения содержания гидроксильных групп в эпоксидных смолах и элоксидированных соединениях

Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 03.08.87 № 3216

Дата введения 01.01.88

Наименование стандарта п вводная часть. Исключить слово: «содержания». По всему тексту стандарта заменить единицу: мл па см³.

Под наименованием стандарта проставить код: ОКСТУ 2209.

Пункт 1.1. Пятый, шестой абзацы изложить в новой редакции:    «колбы

Кн-1-’ 100—29/32 ТС или Кн-1 —230—29/32 ТС по ГОСТ 25336-82; пиридин по ГОСТ 13647-78, ч.д.а.»;

девятый абзац изложить в новой редакции: «калия гидроокись по ГОСТ 24363-80, ч.д.а., или х.ч., раствор концентрации * (КОМ) «0,5 моль/дм (0.5 н.)>:

дополнить абзацем: «весы лабораторные общего назначении с наибольшим пределом взвешивания 200 г 2.-го класса точности но ГОСТ 24104-80».

Пункт 3.1. Первый абзац. Заменить слова: «с точностью до 0,0002 г» па «результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого д.* сятпчного знака»;

третий абзац. Заменить слова: «0,5 н. раствором гидрата окиси калия» на «раствором гидроокиси калии концентрации 0,5 моль/дм³».

Пункт 4.!. Заменить слово: «Содержание» на «Массовую долю»; формула. Экспликация. Второй — шестой абзацы изложить в новой редакции: «У₀ — объем раствора гидроокиси калия концентрации точно 0,5 моль/дм³ (0.5 н.), израсходованный при титровании контрольного опыта, см³;

V — объем раствора гидроокиси калия концентрации точно 0,5 моль/дм³ (0,5 н.), израсходованный па титрование анализируемой навески см³; D.0085 — титр раствора гидроокиси калия концентрации точно 0,5 моль/дм¹ (0,5 н.) по гидроксилу, г/см"; т — масса навески, г;

И — массовая доля гидроксильных групп, образовавшихся при расщеплении эпоксидных групп, %».

Пункт 4.2 изложить в новой редакции: «4.2. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсо-

(Продолжение см. с. 250) (Продолжение изменения к ГОСТ 17555—72}

лютиое значение расхождения между которыми не превышает значения допускаемого расхождения, указанного в таблице.

Массовая доля гидроксильных групп, ?•	Доп>скасмое расхождение	Пределы допускаемой относительной суммарной погрешности при доверительной вероятности Р—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

Разделы 5—7. Наименования. Исключить слово: «содержания».

Пункт 5.1. Первый абзац. Заменить слова: «с призмой из фтористого лития» на «с диапазоном волновых чисел 4000—2500 см-¹»;

второй абзац дополнить словами: «допускается использование кювет другой толщины и из других оптических материалов»;

заменить ссылки: ГОСТ 2747-67 на ГОСТ 13647-78, ГОСТ 6258-52 на ГОСТ 6258-85.

Пункты 5.3», 6.3. Заменить слова: «с погрешностью не более 0,0002 г» на «а результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака».

Пункт 6.1. Второй абзац дополнить словами: «допускается использование кювет другой толщины и из других оптических материалов».

Пункт 8.1. Последний абзац после слова «определений» изложить в новой редакции: «абсолютное значение расхождения между которыми не превышает значения допускаемого расхождения, равного 0,08 %. Пределы допускаемой абсолютной суммарной погрешности результата анализа ±0,0*1 при доверительной вероятности Р=0,95».

(ИУС № 12 1987 г.)