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防老劑MB中油含量的測(cè)定

2015-11-15 07:53:21訾守云焦瑞艷張愛玲鶴壁聯(lián)昊化工股份有限公司河南鶴壁458000
化工管理 2015年30期

訾守云 焦瑞艷 張愛玲(鶴壁聯(lián)昊化工股份有限公司,河南鶴壁 458000)

防老劑MB中油含量的測(cè)定

訾守云 焦瑞艷 張愛玲(鶴壁聯(lián)昊化工股份有限公司,河南鶴壁 458000)

橡膠助劑引起源于天然橡膠的硫化。經(jīng)過八十多年的研究,直到20世紀(jì)20-30年代,隨著硫化促進(jìn)劑的基本品種2-巰基苯并噻唑及其次磺酰胺衍生物以及對(duì)苯二胺類防老劑和2-巰基苯并咪唑的工業(yè)化,橡膠助劑才基本形成體系。目前,橡膠助劑處于穩(wěn)定時(shí)期,硫化促進(jìn)劑和防老劑兩類主要有機(jī)助劑的產(chǎn)量大約為生膠消耗量的4%。早期,國(guó)外橡膠助劑的生產(chǎn)相當(dāng)集中,聯(lián)邦德國(guó)的拜耳股份公司和美國(guó)的孟山都公司是最主要的生產(chǎn)廠家。中國(guó)橡膠助劑(指有機(jī)助劑)的生產(chǎn)始于1952年,上世紀(jì)90年代開始飛速發(fā)展。近年來,中國(guó)已經(jīng)成為世界上橡膠助劑生產(chǎn)廠家最集中、產(chǎn)量規(guī)模最大,質(zhì)量較優(yōu)的世界橡膠工業(yè)供應(yīng)基地。

隨著橡膠老化過程的進(jìn)行和發(fā)展,橡膠及其制品性能會(huì)逐漸降低以致完全失去使用價(jià)值。為了延長(zhǎng)橡膠制品的使用壽命,就要在橡膠中配入一些能抑制老化過程的物質(zhì),從而延長(zhǎng)橡膠及其制品的貯存期和使用壽命。這些物質(zhì)稱為防老劑。橡膠防老劑MB是橡膠制品中最常用的防老劑,主要用于電線電纜橡膠制品中。

防老劑MB,中文名稱:2-巰基苯并咪唑,產(chǎn)品外觀為白色或淺黃色結(jié)晶粉末,有苦味,無毒。防老劑MB用作天熱橡膠、二烯類合成橡膠及膠乳的抗氧劑,也可用于聚乙烯。對(duì)氧、大氣老化及靜態(tài)老化等具有防護(hù)效能,也能較有效地防護(hù)銅害和克服制品硫化時(shí)過硫引起的不良作用。可顯著改善橡皮硫化時(shí)銅線發(fā)黑、橡皮發(fā)粘的現(xiàn)象。對(duì)天然橡膠除有防老化作用外,也有熱敏化作用,可做泡沫膠乳膠料的輔助熱敏化劑。

市場(chǎng)使用中,為了防止粉塵對(duì)環(huán)境及人體的傷害,防老劑MB一般用戶會(huì)使用除塵粉末,所謂除塵,是在防老劑MB生產(chǎn)過程中,添加一種工業(yè)白油,一般要求添加量為1.0-2.0%,即油含量要求為1.0-2.0%。由于添加量比較少,一般不會(huì)影響其使用性能。如果添加量過大,則會(huì)影響到產(chǎn)品的純度,從而降低產(chǎn)品品質(zhì)。如何檢測(cè)防老劑MB中的油含量,成為了國(guó)際國(guó)內(nèi)橡膠制品行業(yè)的難題。目前還沒有成熟的防老劑MB油含量鑒定方法。我們通過經(jīng)驗(yàn)積累及反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究,尋找到了一種有效的防老劑MB油含量測(cè)定方法,采用正庚烷萃取法,用重量法測(cè)定防老劑MB中的油含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 測(cè)定原理:

已知重量的樣品中加入正庚烷適量,將工業(yè)白油提至有機(jī)相,加入稀堿液,從有機(jī)相中將產(chǎn)品萃取分離,有機(jī)相蒸出正庚烷,采用重量分析法測(cè)定殘余物得工業(yè)白油含量。

1.2 儀器與試劑

分析天平、250mL錐形瓶、離心機(jī),4000r/min、50mL移液管、200mL分液漏斗、100mL蒸發(fā)皿;正庚烷,分析純;10%氫氧化鈉溶液,由分析純?cè)噭┡渲疲徽麴s水,符合實(shí)驗(yàn)室用水要求GB/T6682-2008。

1.3 分析步驟

為了保證樣品的均勻性,取50g待測(cè)樣品,在研缽里研磨成粉狀,混合均勻,備用。

稱取10g待測(cè)樣品(精確至0.0001)置于250ml錐形瓶中,質(zhì)量記為m;精確加入100mL正庚烷振搖充分;離心分離,4000 r/ min離心10分鐘;

用移液管吸取50mL上層清液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中,加入10%氫氧化鈉溶液50ml振搖10分鐘,至殘余樣品完全溶解(有機(jī)相、水相均呈透明狀態(tài)),靜置分層后分離;

用20mL蒸餾水萃取有機(jī)相2-3次;

取恒重蒸發(fā)皿質(zhì)量m1,將有機(jī)相置于蒸發(fā)皿中,水浴蒸發(fā),蒸干將蒸發(fā)皿于80℃熱風(fēng)循環(huán)烘箱中烘干2h,稱重為m2。

1.4 計(jì)算:油含量計(jì)算公式如下:

式中:A是指防老劑MB在正庚烷中的溶解度校正。

2 結(jié)果與討論

2.1 關(guān)于溶劑的選用,優(yōu)先用正庚烷萃取的優(yōu)點(diǎn):

正庚烷為常規(guī)的實(shí)驗(yàn)溶劑,可以和工業(yè)白油互溶,而防老劑MB在正庚烷中的溶解度非常小。可以通過正庚烷溶解出來防老劑MB中的白油,然后通過水相萃取,將正庚烷、工業(yè)白油分層,用水浴蒸發(fā),將白油和水分離。最后用重量法,計(jì)算出工業(yè)白油的含量。

2.2 必要時(shí),也可以用石油醚代替正庚烷,石油醚的規(guī)格是60-90℃餾分,代替正庚烷。作用同2.1

石油醚,也是常用的烷烴類試劑,是戊烷和己烷的混合物。.不溶于水,溶于無水乙醇、苯、氯仿、油類等多數(shù)有機(jī)溶劑。

考慮到水浴蒸發(fā),為了保證實(shí)驗(yàn)后階段,白油和水通過水浴蒸發(fā)分離,正庚烷是單一物質(zhì),更容易分離徹底。

2.3 方法中使用10%氫氧化鈉的目的:

防老劑MB在正庚烷或者石油醚中,有溶解度,為了將正庚烷中溶解的防老劑MB分離出來,使萃取更加的完全,采用10%氫氧化鈉,將溶解在正庚烷里的微量防老劑MB,萃取到水相里,從而保證正庚烷的有機(jī)相里只有工業(yè)柏白油。

2.4 正庚烷萃取回收率實(shí)驗(yàn)

樣品處理:防老劑MB粉末狀,加入工業(yè)白油26號(hào),添加量分別為1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%,用高速粉碎機(jī)使工業(yè)白油和防老劑MB充分混合均勻,用上述方法測(cè)其油含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1

油含量實(shí)際值%油含量實(shí)測(cè)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 注意事項(xiàng)

3.1 待測(cè)樣品必須均一,加油不均勻會(huì)直接影響檢測(cè)結(jié)果。

3.2 蒸發(fā)皿使用前后一定恒重,減少測(cè)量系統(tǒng)誤差。

3.3 正庚烷為易燃有毒試劑,實(shí)驗(yàn)過程一定做好個(gè)人安全防護(hù)措施。實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)參閱正庚烷安全技術(shù)說明書。

4 結(jié)語

用正庚烷萃取法測(cè)定防老劑MB中的油含量,可以有效地測(cè)試出白油的添加量,方法簡(jiǎn)單,易于操作,準(zhǔn)確度比較高。

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