異氰酸根（—NCO）的檢測方法

聶文燕

【摘要】本文介紹了異氰酸酯的分類以及異氰酸酯產品中異氛酸根（-NCO）的檢測意義。依據異氛酸根（-NCO）可以與胺反應生成脲的原理進行返滴定，根據空白試驗與樣品分別消耗滴定劑量來計算-NCO含量，從而進一步確定異氛酸酯合成反應收率。本文通過返滴定法的對比試驗，確定有效、準確的檢測方法。

【關鍵詞】異氰酸酯 異氰酸根 化學滴定

1 簡介

1.1 異氰酸酉旨的簡介

異氰酸酷是指含有-NCO基團的化合物，是異氰酸的各種酷的總稱，若以-NCO基團的數量分類，包括單異氰酸酷（R-N=C=O）和二異氰酸酷（O=C=N-R-N=C=O）及多異氰酸酯。

二官能團及以上的異氰酸酷是生產聚氨酷所用的主要原料，產品有MDI、TDI、HDI、IPDI、HMDI、NDI等，其中MDI、TDI的產量最大。

1.2 異氰酸酉旨的應用

單異氰酸酯是有機合成的重要中間體，可制成一系列氨基甲酸酷類殺蟲劑、殺菌劑、除草劑，也用于改進塑料、織物、皮革等的防水性。二官能團及以上的異氰酸酯可用于合成一系列性能優良的聚氨酷泡沫塑料、橡膠、彈力纖維、涂料、膠粘劑、合成革、人造木材等。

2 實驗部分

2.1 實驗原理

異氰酸根（-NCO）可與含有活性氫的化合物反應，活性氫一般是指與負電性原子（如N、O、S、Cl等）相連的氫。-NCO可與胺反應生成脲，反應方程式如下：

RNH2+R'NCO→RNHCONHR'

實驗室是用過量的二正丁胺氯苯溶液與異氰酸酷中的-NCO反應，再用0.5mol/L的鹽酸溶液反滴定剩余的二正丁胺。

2.2 試劑

根據國標GB12009.4-1989分析方法中應使用分析純試劑及蒸餾水或同等純度的水。

（1）氯苯（GB684）：經4A分子篩脫水。

（2）C[NHC（C4H9）2]=0.5mol/L二正丁胺甲苯溶液，配制5升0.5mol/L二正丁基胺氯苯溶液二正丁基胺：用500ml量筒量取約428ml二正丁基胺，倒入10L棕色試劑瓶中，然后用2000ml量筒量取4572ml脫水氯苯于10L棕色試劑瓶中搖勻備用

（3）鹽酸標準溶液：c[HC1]=0.5mol/L ，按GB6014.2條制備并標定。

2.3 儀器

（1）滴管稱量瓶或其他能稱量液體試樣的器皿；

（2）燒杯：200ml

（3）磁力攪拌器；

（4）電加熱板；

（5）萬通809型電位自動滴定儀；

（6）非水相酸堿復合pH玻璃電極；

（7）分析天平：感量0.1mg；

（8）非水相酸堿復合pH玻璃電極；

（y）分析天平：感量0.1mg。

2.4 步驟

（1）稱取0.85-0.95g試樣（準至0.0001g），做兩份平行樣品。

（2）用半自動玻璃加液器分別加脫水氯苯20ml于燒杯中，蓋上表面皿搖勻，待試樣溶解后，再用自動加液器分別準確加入0.5mol /L二正丁基胺氯苯溶液25ml于燒杯中，蓋上表面皿搖勻，反應20分鐘，空白實驗同時進行。

（3）分別向述燒杯中加入80mL甲醇，再分別放入中號轉子，用0.5mol/L鹽酸標準溶液進行電位滴定，直至發生突躍為止。所得滴定曲線如圖3所示：

2.5 實驗數據

第一次試驗

第二次試驗

3 結果與討論

通過對上述分析方法的分別研究與試驗，及誤差的最大值及修正方法進行了討論。由于影響化學分析實驗的因素很多，本實驗選擇了較為準確的試劑進行返滴定試驗。表5是為同一樣品測得的5個平行數據：

下面對能夠影響實驗結果的因素一一進行了分析。

（1）異氰酸酷粗產品中光氣對實驗的影響

光化反應過程中光氣是過量的，因此異氰酸酯粗產品中含有大量剩余的未被反應的光氣。一方面光氣是無色或略帶黃色氣體（工業品通常為已液化的淡黃色液體），當濃縮時，具有強烈刺激性氣味或窒息性氣味，有腐蝕性屬于高毒類，系窒息性毒氣，毒性比氯氣大10倍，吸入光氣會損害呼吸系統，開始出現典型的眼和上呼吸道刺激癥狀，經一段癥狀緩解期后可出現肺水腫，大于40mg/m3的較高濃度引起支氣管痙攣而造成窒息，而在做此實驗時很容易引起實驗人員的中毒現象。

另一方面，光氣遇水后可緩慢分解生成二氧化碳和氯化氫，反應式為：

COCl2+H2O=2HCl+CO2

參考文獻：

[1]叢樹楓.聚氨酷彈性涂料（一）.涂料工業，1987，（3）：33～39

[2]何新照.MDI單體在涂料工業中的開發應用-預聚物的合成及性質研究.涂料技術，1988，（2）：4-7

[3]傅榮興.水性聚氨酷.涂料工業，1987，（2）：22～25