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防老剂MB中油含量的测定

2015-11-15訾守云焦瑞艳张爱玲鹤壁联昊化工股份有限公司河南鹤壁458000

化工管理 2015年30期
关键词:蒸发皿白油防老剂

訾守云 焦瑞艳 张爱玲(鹤壁联昊化工股份有限公司,河南鹤壁 458000)

防老剂MB中油含量的测定

訾守云 焦瑞艳 张爱玲(鹤壁联昊化工股份有限公司,河南鹤壁 458000)

橡胶助剂引起源于天然橡胶的硫化。经过八十多年的研究,直到20世纪20-30年代,随着硫化促进剂的基本品种2-巯基苯并噻唑及其次磺酰胺衍生物以及对苯二胺类防老剂和2-巯基苯并咪唑的工业化,橡胶助剂才基本形成体系。目前,橡胶助剂处于稳定时期,硫化促进剂和防老剂两类主要有机助剂的产量大约为生胶消耗量的4%。早期,国外橡胶助剂的生产相当集中,联邦德国的拜耳股份公司和美国的孟山都公司是最主要的生产厂家。中国橡胶助剂(指有机助剂)的生产始于1952年,上世纪90年代开始飞速发展。近年来,中国已经成为世界上橡胶助剂生产厂家最集中、产量规模最大,质量较优的世界橡胶工业供应基地。

随着橡胶老化过程的进行和发展,橡胶及其制品性能会逐渐降低以致完全失去使用价值。为了延长橡胶制品的使用寿命,就要在橡胶中配入一些能抑制老化过程的物质,从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命。这些物质称为防老剂。橡胶防老剂MB是橡胶制品中最常用的防老剂,主要用于电线电缆橡胶制品中。

防老剂MB,中文名称:2-巯基苯并咪唑,产品外观为白色或浅黄色结晶粉末,有苦味,无毒。防老剂MB用作天热橡胶、二烯类合成橡胶及胶乳的抗氧剂,也可用于聚乙烯。对氧、大气老化及静态老化等具有防护效能,也能较有效地防护铜害和克服制品硫化时过硫引起的不良作用。可显著改善橡皮硫化时铜线发黑、橡皮发粘的现象。对天然橡胶除有防老化作用外,也有热敏化作用,可做泡沫胶乳胶料的辅助热敏化剂。

市场使用中,为了防止粉尘对环境及人体的伤害,防老剂MB一般用户会使用除尘粉末,所谓除尘,是在防老剂MB生产过程中,添加一种工业白油,一般要求添加量为1.0-2.0%,即油含量要求为1.0-2.0%。由于添加量比较少,一般不会影响其使用性能。如果添加量过大,则会影响到产品的纯度,从而降低产品品质。如何检测防老剂MB中的油含量,成为了国际国内橡胶制品行业的难题。目前还没有成熟的防老剂MB油含量鉴定方法。我们通过经验积累及反复实验研究,寻找到了一种有效的防老剂MB油含量测定方法,采用正庚烷萃取法,用重量法测定防老剂MB中的油含量。

1 实验部分

1.1 测定原理:

已知重量的样品中加入正庚烷适量,将工业白油提至有机相,加入稀碱液,从有机相中将产品萃取分离,有机相蒸出正庚烷,采用重量分析法测定残余物得工业白油含量。

1.2 仪器与试剂

分析天平、250mL锥形瓶、离心机,4000r/min、50mL移液管、200mL分液漏斗、100mL蒸发皿;正庚烷,分析纯;10%氢氧化钠溶液,由分析纯试剂配制;蒸馏水,符合实验室用水要求GB/T6682-2008。

1.3 分析步骤

为了保证样品的均匀性,取50g待测样品,在研钵里研磨成粉状,混合均匀,备用。

称取10g待测样品(精确至0.0001)置于250ml锥形瓶中,质量记为m;精确加入100mL正庚烷振摇充分;离心分离,4000 r/ min离心10分钟;

用移液管吸取50mL上层清液转移到分液漏斗中,加入10%氢氧化钠溶液50ml振摇10分钟,至残余样品完全溶解(有机相、水相均呈透明状态),静置分层后分离;

用20mL蒸馏水萃取有机相2-3次;

取恒重蒸发皿质量m1,将有机相置于蒸发皿中,水浴蒸发,蒸干将蒸发皿于80℃热风循环烘箱中烘干2h,称重为m2。

1.4 计算:油含量计算公式如下:

式中:A是指防老剂MB在正庚烷中的溶解度校正。

2 结果与讨论

2.1 关于溶剂的选用,优先用正庚烷萃取的优点:

正庚烷为常规的实验溶剂,可以和工业白油互溶,而防老剂MB在正庚烷中的溶解度非常小。可以通过正庚烷溶解出来防老剂MB中的白油,然后通过水相萃取,将正庚烷、工业白油分层,用水浴蒸发,将白油和水分离。最后用重量法,计算出工业白油的含量。

2.2 必要时,也可以用石油醚代替正庚烷,石油醚的规格是60-90℃馏分,代替正庚烷。作用同2.1

石油醚,也是常用的烷烃类试剂,是戊烷和己烷的混合物。.不溶于水,溶于无水乙醇、苯、氯仿、油类等多数有机溶剂。

考虑到水浴蒸发,为了保证实验后阶段,白油和水通过水浴蒸发分离,正庚烷是单一物质,更容易分离彻底。

2.3 方法中使用10%氢氧化钠的目的:

防老剂MB在正庚烷或者石油醚中,有溶解度,为了将正庚烷中溶解的防老剂MB分离出来,使萃取更加的完全,采用10%氢氧化钠,将溶解在正庚烷里的微量防老剂MB,萃取到水相里,从而保证正庚烷的有机相里只有工业柏白油。

2.4 正庚烷萃取回收率实验

样品处理:防老剂MB粉末状,加入工业白油26号,添加量分别为1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%,用高速粉碎机使工业白油和防老剂MB充分混合均匀,用上述方法测其油含量。实验数据见表1

油含量实际值%油含量实测值%回收率%平均回收率% 1.20 1.16 96.67 1.40 1.36 97.14 1.60 1.56 97.5 1.80 1.76 97.77 2.00 1.95 97.5 97.32

3 注意事项

3.1 待测样品必须均一,加油不均匀会直接影响检测结果。

3.2 蒸发皿使用前后一定恒重,减少测量系统误差。

3.3 正庚烷为易燃有毒试剂,实验过程一定做好个人安全防护措施。实验前请参阅正庚烷安全技术说明书。

4 结语

用正庚烷萃取法测定防老剂MB中的油含量,可以有效地测试出白油的添加量,方法简单,易于操作,准确度比较高。

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