191S不飽和聚酯樹脂總酸值測試方法研究

中圖分類號：TQ330.38 文獻標志碼：A 文章編號：1003-5168（2025）13-0093-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.13.019

Research on the Determination of Total Acid Value of 191SUnsaturated Polyester Resin

ZHANGWeijieJIA XuCHEN Jia （AVIC AerospaceLife-Support Industries，Co.，Ltd.，Xiangyang 441oo3，China）

Abstract：[Purposes] This study focuses on the optimization of the total acid value determination method for 191S unsaturated polyester resin.[Methods] We selected pyridine，methyl ethyl ketone，a mixed solution of water and acetone （according to GB/T 2895—20O8 standard method） as reagents.The acid value was determined by titration using a potassium hydroxide-ethanol standard solution with varying amounts of acetone， and the methods were evaluated in terms of accuracy，precision， measurement uncertainty，and environmental protection.[Findings] The results show that when using acetone as the reagent for acid value determination， therepeatabilityvariation is less than O.1 mg/g.At the same time，acetone has higher precision.No significant diferences were observed in terms of accuracy and uncertainty between the two reagents.Considering the environmental protection and cost efficiency 30mL of acetone was ultimately selected as the optimal solvent. [Conclusions]Weselected 30mL acetone as the solvent.The measured total acid value of the unsaturated polyester resin complies with the Chinese National Standard GB/T 2895—2OO8 \"Plastics-Polyester Resins - Determination of Partial Acid Value and Total Acid Value\".This method demonstrates high precision and balances environmental protection and conservation.

Keywords：191S unsaturated polyester resin; acetone; total acid value; accuracy; precision; uncertainty

0 引言

環氧樹脂具有優異的力學性、耐化學性和加工性等性能，被廣泛應用于涂料、膠黏劑、先進復合材料等領域[1。不飽和樹脂隨著酸值的降低，反應程度升高，樹脂相對分子質量增大，但是其黏度增大，熱變形溫度提高；酸值過高，雖然抗彎曲性能影響不大，但是耐熱性能、耐沖擊性能及耐化學性能較差，工藝性下降[2]。當酸值為 35～45mg?g^-1 時，不飽和樹脂的力學性能、耐熱性能、耐化學性能等達到最佳[3。由此看出，不飽和聚酯樹脂總酸值是保證產品質量的一個關鍵指標。191不飽和聚酯樹脂溶液呈淡黃色，酸值需控制在 28～36mg?g^-1 ，酸值的測定目前參照GB/T2895—2008的規定4，以氫氧化鉀-乙醇標準溶液進行滴定，所用的試劑為吡啶、甲乙酮和水的混合溶液。由于吡啶和甲乙酮的毒性較大，選用毒性較小的丙酮，并通過試驗，證明用丙酮作為試劑，具有更高的精密度，從環境保護的角度考慮，比較溶劑用量對測試結果的影響，最終選擇 30mL 的試劑，測定的酸值結果滿足GB/T2895一2008的精密度和準確度的要求。

1試驗

1.1 儀器與試劑

該試驗儀器有 25mL 滴定管、電磁攪拌器、分析天平（精度 0.0001g） .250mL 錐形瓶；試劑吡啶、甲乙酮、丙酮、乙醇、氫氧化鉀為分析純； 0.05055mol?L^-1 氫氧化鉀乙醇溶液由相關標準配制標定；水為二級水，ULUP系列超純水機，由四川杜伯特科技有限公司生產。

1.2 試驗方法

1.2.1空白值。在 250mL 錐形瓶中加入溶劑（見表1），用磁力攪拌器攪拌，加入3滴酚酞作為指示劑，用氫氧化鉀乙醇溶液滴定溶液至呈現粉紅色，且保持30s不褪色，記錄此時消耗的氫氧化鉀的體積 V₂ ，將此作為空白值。

1.2.2樣品分析。稱取 2gl91S 不飽和聚酯樹脂放置于 250mL 錐形瓶中，加入溶劑（見表1），在磁力攪拌器上攪拌溶解完全后，繼續攪拌 20min ，加入3滴酚酞作為指示劑，用氫氧化鉀乙醇溶液滴定溶液至呈現粉紅色，且保持30s不褪色，記錄此時消耗的氫氧化鉀的體積 V₁ 號

表1標準方法和改進方法對比

1.2.3計算公式。酸值計算公式為式（1）。

式中： m 為稱取的191S不飽和樹脂的質量， ：V₁ 為滴定含有191S不飽和聚酯樹脂的溶液所需氫氧化鉀的體積， mL;V₂ 為滴定空白溶液所需氫氧化鉀的體積，mL; C_KOH 為氫氧化鉀的濃度， mol?L^-1 ，即為 0.05055mol?L^-1 。

2 結果與討論

2.1 試劑的選擇

2.1.1精密度分析。3批191S不飽和聚酯樹脂酸值按照2.2方法試驗，采用不同的試劑（吡啶、甲乙酮和水的混合溶液，以及丙酮），試劑用量為60mL ，比較兩種方法測定結果的精密度，試驗結果見表2。從表2可以看出，標準方法采用吡啶、甲乙酮和水的混合溶液作為溶解試劑，測定其重復性極差最大為 0.3mg?g^-1 ，而以丙酮作為溶解試劑，酸值測定的重復性極差最大為 0.1mg?g^-1 ，說明丙酮作為溶劑測定191S不飽和聚酯樹脂酸值的數值穩定，精密度高。

2.1.2準確度分析。3批191S不飽和聚酯樹脂酸值按照2.2方法試驗，采用不同的試劑（吡啶、甲乙酮和水的混合溶液，以及丙酮），試劑用量為

表2方法的精密度

60mL ，平行測定3次，比較兩種方法測定結果的準確度，試驗結果見表3。

表3兩種試劑的測試結果準確度分析

按照GB/T4889— 2008^[5] 的檢驗要求，選擇顯著性水平為 α=0.05 ，采用T檢驗判斷兩種不同的分析方法是否具有顯著性差異。但是在進行T檢驗之前，必須進行F檢驗。

查F分析臨近表可知， ，則 。則 0.026?F?39.00 ，故滿足方差沒有差異，然后進行T檢驗查T分布的分位數表，T（1-=）（/2.776。

試驗證明兩種方法測定的 Tlt;2.776 ，采取F檢驗的方法從理論上分析，兩種方法檢測的結果是無差異性的。說明采用 60mL 丙酮溶液測定的酸值結果與GB/T2895—2008標準方法采用吡啶：甲基乙基酮：水的混合溶液作為試劑的檢測結果是一致的。

2.2 丙酮用量分析

3批191S不飽和聚酯樹脂酸值按照2.2方法試驗，采用丙酮作為溶劑，試劑用量為 60，30，20mL 平行測定3次，比較試劑用量對測定結果的影響，試驗結果見表4。

表4溶劑丙酮用量對191S總酸值的影響

從表4可以看出，從精密度分析，用 30mL 和60mL 丙酮所測定的191S不飽和聚酯樹脂酸值的相對標準偏差遠低于 20mL 丙酮測定相對偏差；從準確度考慮， 30mL 和 60mL 丙酮所測定的191S不飽和聚酯樹脂的酸值更接近于GB/T2895—2008標準方法所測定的酸值。從節約的角度來考慮，溶劑用量最終選擇 30mL 。

2.3 不確定度評定

2.3.1測定191S不飽和聚酯樹脂酸值的A類不確定度評定。根據GB/T2895—2008要求，采用混合溶液做為試劑對191S不飽和聚酯樹脂酸值進行了8次重復性的酸值測定，測定結果分別為31.3、31.4，31.5，31.0，31.4，31.6，31.5，31.6mg?g^-1 ，測定的算術平均值為 31.41mg?g^-1 ，試驗標準偏差按貝塞爾公式計算， s=0.23 。則測定重復性引入的A類不確定度 。采用丙酮作為試劑對191S不飽和聚酯樹脂酸值進行了8次重復性的酸值測定，測定結果分別為：31.3、31.3、31.4，31.4，31.1，31.6，31.0，31.6mg?g^-1 ，測定的算術平均值為 31.34mg?g^-1 ，實驗標準偏差按貝塞爾公式計算， s=0.23 。則測定重復性引入的A類不確定度

2.3.2測定191S不飽和聚酯樹脂酸值的B類不確定度評定。

2.3.2.1試樣稱量的不確定度。分析天平分度值為 0.1mg ，分析天平本身的引用標準不確定度為： 。稱量 2g 不飽和聚酯樹脂試樣，用分析天平的稱取1次試樣的不確定度為 μ_rel（m1）=0.000058/2=0.000029 。對測定酸值的影響：采用混合溶液作為試劑時μ_rel（m）=31.41×0.000029=0.0009mg^?g^-1 ；采用丙酮做為試劑時， μ_rel（m）=31.34×0.000029=0.0009mg^?g^-1 2.3.2.2滴定管的精度引入的不確定度。試驗采用容量為 25mL ，刻度為 0.1mL 的滴定管， 。采用混合溶液和采用丙酮作為試劑的試樣平均滴定體積分別為 22.15mL 和22.10mL ，則相對不確定度分別為 M_rel（d2）=0.0577/ 22.12=0.0026，M_rel（d2）=0.057722.10=0.0026 對測定酸值的影響分別為 μ_rel（d）=31.41×0.0026= 0.0817mg^?g^-1，μ_rel（d）=31.34×0.0026=0.0815mg^?g^-1 。

2.3.2.3氫氧化鉀乙醇溶液標定引入的不確定度。分析天平分度值為 0.1mg ，分析天平本身的引用標準不確定度為： 。稱量0.7g 鄰苯二甲酸氫鉀，標定氫氧化鉀乙醇溶液時，需要稱量鄰苯二甲酸氫鉀8次，用分析天平稱取1次試樣的不確定度為： 鄰苯二甲酸氫鉀的純度為 100%±0.02% ，按均勻分布，鄰苯二甲酸氫鉀純度引入的不確定度 對測定酸值的影響分別為 （20號 0.008mg?g^-1 ， 0.008mg?g^-1 。

2.3.2.4酸值的合成標準不確定度。將191S不飽和聚酯樹脂酸值的各不確定度分量合成得到合成相對不確定度，兩種方法均為： μ_rel（x）=

2.3.2.5酸值的擴展標準不確定度。通常情況下，置信水平取 95% ，則近似認為包含因子 k= 2^[6] ，則兩種方法測定酸值的擴展不確定度 U（Φ_x） 均為 。

3結論

本研究分別采用吡啶、甲基乙基酮和水的混合溶液及丙酮作為試劑，對191S不飽和聚酯樹脂的酸值進行測定，首先對酸值測定結果的準確度和精密度進行了分析，其次對測定結果不確定度進行了評定。結果表明，采用丙酮做試劑，其測定結果精密度更高，同時兩種方法的準確度和不確定度并無差別，從環境保護角度，比較溶劑用量對測試結果的影響，最終選擇 30mL 的試劑，測定的酸值結果滿足GB/T2895—2008的精密度和準確度的要求。

參考文獻：

[1]BAGUERIRBT，MAROUF，PEARSONRA. Rubber-toughened epoxies：acritical review[J].PolymerReviews，2009，49（3）：201-225.

[2]周菊興.不飽和聚酯樹脂[M].北京：中國建設工業出版社，1981.

[3]王英新.酸值對不飽和聚酯樹脂性能的影響[J].天津化工，2004（6）：28-29

[4]全國塑料標準技術委員會通用方法及產品分會.塑料聚酯樹脂部分酸值和總酸值的測定：GB/T2895—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

15國家標準化管理委員會.數據的統計處理和解釋正態分布均值和方差的估計與檢驗：GB/T4889—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[6]王承忠.測量不確定度基本原理和評定方法及在材料檢測中的評定實例第五講測量不確定度的評定方法（擴展不確定度的評定、報告及表示）[J].理化檢驗（物理分冊），2014，50（1）：52-56.