酚醛樹(shù)脂的檢測(cè)方法介紹

酚醛樹(shù)脂的檢測(cè)方法介紹生產(chǎn)每一釜酚醛樹(shù)脂，都要取樣進(jìn)行質(zhì)量分析并做出鑒定，以保證樹(shù)脂的質(zhì)量。幾項(xiàng)測(cè)定樹(shù)脂質(zhì)量的項(xiàng)目介紹如下。

(一)滴落溫

1.方法要點(diǎn)

本方法系測(cè)定酚醛樹(shù)脂在規(guī)定的儀器和條件下受熱熔化，滴落一滴樹(shù)脂時(shí)的溫度。

2.試驗(yàn)樣品

從生產(chǎn)的同批樹(shù)脂中取樣。

3.測(cè)試儀器及藥品

烏別洛德燒瓶(見(jiàn)圖3-10)，滴落溫度計(jì)(見(jiàn)圖3-11)，錐形銅環(huán)(見(jiàn)圖3-12)，坩堝鉗，剪刀，甘油。

4.測(cè)試步驟

將樹(shù)脂剪成小顆粒狀，放人已加熱到約60℃的錐形銅杯中，加入量約占銅杯容積的3/4，使試樣熔化成黏稠狀，然后插入溫度計(jì)，其深度使熔化的樹(shù)脂沒(méi)過(guò)水銀球，應(yīng)防止產(chǎn)生氣泡，用刀刮去被溫度計(jì)擠出的多余試樣，并套上套管，放人保持甘油微沸的油浴中的試管內(nèi)(油浴不可猛烈沸騰)，在試管底鋪一張圓紙片，以免試樣落人管底，損壞儀器，當(dāng)溫度計(jì)讀數(shù)低于預(yù)期溫度20℃起，使每分鐘溫度升高1℃，當(dāng)從小杯下口落下第一滴試樣時(shí)，記錄溫度，兩次測(cè)距誤差2℃，取其平均值為樣品的滴落溫度。(二)環(huán)球軟化點(diǎn)

1.方法要點(diǎn)

本方法系測(cè)定酚醛樹(shù)脂在規(guī)定的儀器和條件下，承受一點(diǎn)重力下受熱軟化的溫度。

2.試驗(yàn)樣品

從生產(chǎn)的同批樹(shù)脂中取樣。

3.測(cè)試儀器(見(jiàn)圖3-13至圖3～16)

800ml燒杯，100℃玻璃溫度計(jì)，特制銅環(huán)兩個(gè)，不銹鋼球兩個(gè)(直徑0.953cm，重量3.45～3.55g)，500W調(diào)溫電爐。

4.測(cè)試步驟

樹(shù)脂反應(yīng)完成后，趁熱蘸取熔融態(tài)樹(shù)脂并充滿(mǎn)兩個(gè)銅環(huán)，用小刀刮除高于銅環(huán)上下兩端面多余的樹(shù)脂。待樹(shù)脂充分冷卻凝固后，將裝有樹(shù)脂樣品的兩個(gè)銅環(huán)分別放置于樣品架的左、右兩個(gè)環(huán)座上。然后放人加有甘油或液體石蠟(加熱介質(zhì))的燒杯中。再將鋼球放入樹(shù)脂上。用電爐加熱甘油浴，升溫速度(5.O±O.5)℃/min，至70℃后，控制每分鐘升高2℃左右。以樹(shù)脂受熱軟化，且小鋼球穿透軟化的樹(shù)脂層，從樹(shù)脂上端墜下(人甘油浴)的溫度作為本項(xiàng)目測(cè)定的環(huán)球軟化點(diǎn)。

兩個(gè)鋼球墜下的溫度可能稍有差異，但不得超過(guò)1.5℃，然后取其算術(shù)平均值作為環(huán)球軟化點(diǎn)。兩次平行試驗(yàn)結(jié)果允許差為1.O℃。

另外，也可以用粉狀樹(shù)脂進(jìn)行測(cè)定，這時(shí)首先將5g新粉碎的樹(shù)脂粉末置于50mL容積的瓷皿中，在攪拌下徐徐加熱，直至熔化，然后注入放于玻璃板上的已經(jīng)預(yù)熱的銅環(huán)中，以上操作要避免樹(shù)脂中包含有氣泡，并應(yīng)在1.5min內(nèi)完成。當(dāng)環(huán)內(nèi)樹(shù)脂完全冷卻凝固后，從玻璃板上取下，用小刀將高出銅環(huán)上下兩端面多余的樹(shù)脂刮下，即可用于軟化點(diǎn)測(cè)試。(三)聚合速度

1.方法要點(diǎn)

在規(guī)定的條件下，從樹(shù)脂熔化至呈膠化狀態(tài)為止的時(shí)間。

2.試驗(yàn)樣品

從生產(chǎn)的同批樹(shù)脂中取樣。

3.試驗(yàn)儀器及藥品

加熱板(見(jiàn)圖3-17)，電爐，調(diào)壓變壓器(1kVA)，天平(感量0.1g)，溫度計(jì)(O～250℃)，秒表，烏洛托品。4.測(cè)試步驟

盛取試樣4.5g，六亞甲基四胺O.5g，一同放在研缽中研磨成粉，并充分混合(熱固性樹(shù)脂不加六亞甲基四胺)。稱(chēng)取上述研好試樣1g至調(diào)節(jié)好溫度150℃±1℃(苯酚-苯胺-甲醛堿性催化樹(shù)脂為180℃±1℃)的加熱板50mm×50mm小方塊上，迅速用玻璃棒攤平，使其熔化，從全部熔化起，立即開(kāi)動(dòng)秒表，并用玻璃棒不斷攪動(dòng)熔化的樹(shù)脂，并不時(shí)抬起玻璃棒直至樹(shù)脂粒不成絲而膠化時(shí)，停止秒表，讀記樹(shù)脂聚合速度以秒計(jì)，測(cè)兩次取其平均值，為樣品的聚合速度。(四)流動(dòng)度

1.方法要點(diǎn)

將含有固化劑的樹(shù)脂在一定溫度下從規(guī)定傾斜角度的板上熔融流動(dòng)20rain的距離。

2.儀器

鼓風(fēng)恒溫干燥箱O～300℃，可準(zhǔn)確控制溫度(125±1)℃；電子天平(感度0.01g)；流動(dòng)度測(cè)定板；制樣機(jī)；直尺。

3.試樣

從生產(chǎn)的同批樹(shù)脂粉末中取樣9.25g，與固化劑六亞甲基四胺O.75g混合配成試樣。

4.測(cè)試步驟

稱(chēng)取上述試樣0.5g左右兩份，注入制樣機(jī)內(nèi)制成厚度(4.8±O.2)mm，直徑為(12.5±0.3)mm的小片兩個(gè)，將小片放于烘箱內(nèi)已加熱至(125±1)℃，恒溫30min的流動(dòng)度測(cè)試板上，這時(shí)測(cè)試板系水平放置，兩個(gè)試樣小片放置位置至少相距10mm，關(guān)閉烘箱門(mén)，保持2～3min(視具體樹(shù)脂型號(hào)而定)，然后迅速自烘箱內(nèi)取出流動(dòng)度測(cè)試板并將其在5s內(nèi)改放于傾斜60度角的架板上，再放入烘箱內(nèi)恒溫20min后取出，冷卻后用直尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)樣品的流動(dòng)距離(包括小片的尺寸)，精確到lmm。兩個(gè)樣品平行測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差≯3mm，然后取它們的算術(shù)平均值，即為流動(dòng)度。五、黏度的測(cè)定

1.方法要點(diǎn)

在規(guī)定儀器和條件下進(jìn)行黏度的測(cè)定可采用多種方法。一種為B3-4型法，以秒計(jì)；另一種為運(yùn)動(dòng)黏度法，以帕(斯卡)秒計(jì)。

2.試驗(yàn)樣品

從生產(chǎn)的同批樹(shù)脂中取樣。

3.B3-4型法所用藥品儀器及測(cè)試步驟

(1)B3-4型法所用儀器及藥品

B3-4型黏度計(jì)(見(jiàn)圖3-18)，天平(感重O.2g)，量筒(100m1)，瓷漏斗(φ60)，100目篩網(wǎng)，溫度計(jì)(0～l00℃)，秒表，加熱器(溶解樹(shù)脂用)，乙醇(95%)，250ml廣口瓶。

(2)B3-4型法測(cè)試步驟

將廣口瓶連同玻璃棒稱(chēng)重，然后稱(chēng)取試樣60g，95%乙醇60g放人上述瓶?jī)?nèi)，在加熱板上加熱，使其全部溶解、冷卻，并補(bǔ)足因加熱而失去的乙醇量，過(guò)濾，冷卻至20℃注入B3-4黏度計(jì)中，用玻璃棒刮去高出水平的試液移開(kāi)手指，同時(shí)開(kāi)動(dòng)秒表，待試樣流完形成間斷的第一滴，立即停止秒表，記錄試樣流過(guò)的時(shí)問(wèn)以秒計(jì)，取二次測(cè)定的平均值為樹(shù)脂的黏度。

4.運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法所用儀器、藥品及測(cè)試步驟

(1)奧式雙球黏度計(jì)(毛細(xì)孔為L(zhǎng)2mm)見(jiàn)圖3-19。量筒100ml，瓷漏斗φ60mm，100目篩網(wǎng)，天平(感重O.2g)，溫度計(jì)(0～l00℃)，秒表，恒溫水浴，250ml廣口瓶，加熱器，95%乙醇。

(2)運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法測(cè)試步驟將廣口瓶連同玻璃棒稱(chēng)重，然后稱(chēng)取試樣60g，95%乙醇60g放人上述瓶?jī)?nèi)，在加熱板上加熱，使其全部溶解、冷卻，并補(bǔ)足因加熱而失去的乙醇量，過(guò)濾，冷卻至20℃，將奧式黏度計(jì)倒插入試樣中，以吸球吸取試樣至兩個(gè)球，豎立插入20℃恒溫水浴內(nèi)靜置20min，不應(yīng)有空氣泡，再以吸球吸取試樣到第2球標(biāo)線(xiàn)上，當(dāng)試樣流經(jīng)上標(biāo)線(xiàn)時(shí)按秒表直到流過(guò)下標(biāo)線(xiàn)時(shí)停止秒表，此項(xiàng)流動(dòng)時(shí)間應(yīng)作二次，取其平均值誤差不應(yīng)超過(guò)O.5s，在測(cè)定前應(yīng)在20℃時(shí)測(cè)定試樣的相對(duì)密度。

黏度的計(jì)算

ν=KDT×10-3

式中K——黏度計(jì)系數(shù)；

D——試樣在20℃時(shí)相對(duì)密度；

丁——試樣流動(dòng)時(shí)間，s；

ν——試樣黏度，Pa?s。

黏度計(jì)系數(shù)的測(cè)定將欲測(cè)系數(shù)的黏度計(jì)洗凈并干燥，再以烘到恒重的蔗糖配成60%的水溶液(90g蔗糖加蒸餾水60g)按照測(cè)定黏度的步驟測(cè)定其流動(dòng)時(shí)間，此項(xiàng)測(cè)定應(yīng)作3次，取其平均值作為其流動(dòng)時(shí)間，其誤差不應(yīng)超過(guò)O.2s，在測(cè)定前應(yīng)在20℃時(shí)測(cè)蔗糖溶液的相對(duì)密度。

系數(shù)K的計(jì)算：

K=ν/D×T

式中

K——黏度計(jì)系數(shù)；

ν——60%蔗糖溶液在20℃時(shí)的黏度應(yīng)為55.7×10-3Pa?s；

D——20℃時(shí)60%蔗糖溶液的相對(duì)密度；

T——流動(dòng)時(shí)間，s。5.以旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定黏度

(1)儀器

旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)；恒溫水浴(可凋溫度)；電子天平(感重O.1g)。

(2)試樣

無(wú)氣泡

(3)測(cè)試

步驟將試樣倒人旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)樣桶中，選配適宜的轉(zhuǎn)子垂直浸入試樣中心為止，掛在黏度計(jì)掛鉤上，使液面至轉(zhuǎn)子液位標(biāo)線(xiàn)。將樣桶中的試樣和轉(zhuǎn)子恒溫到(25±0.1)℃并保持溫度均勻。啟動(dòng)黏度計(jì)，在指針?lè)€(wěn)定時(shí)讀取表上樹(shù)脂。

(4)結(jié)果計(jì)算

黏度Xl：

Xl—K?a

式中K——選配轉(zhuǎn)子的系數(shù)；

a——黏度計(jì)指針指示的數(shù)值。

平行測(cè)試兩次，相對(duì)偏差≯2%，取兩次測(cè)試結(jié)果的算數(shù)平均值為測(cè)試結(jié)果。(六)水分

水分的快速測(cè)定

1.方法要點(diǎn)

使用卡爾?費(fèi)休水分測(cè)定儀。其原理是存在于樹(shù)脂試樣中的所有水分與已知水當(dāng)量的卡爾?費(fèi)休試劑(碘、二氧化硫、毗啶和甲醇組成的混合溶液)進(jìn)行如下定量反應(yīng)：

H2O+I2+3C5H5H+SO2→2C5H5N?HI+C5H5N?SO3

C5H5N?SO3+ROH→C5H5NHOSO2OR

2.儀器

全自動(dòng)卡爾?費(fèi)休水分測(cè)定儀；電子天平：分度值O.0001g；一次性注射器(2.5ml)；微量進(jìn)樣器(10μl)。

3.測(cè)試步驟

稱(chēng)取樹(shù)脂試樣O.1～0.5g(精確至O.0001g)，置于已標(biāo)定好的全自動(dòng)卡爾?費(fèi)休水分測(cè)定儀的反應(yīng)瓶中，蓋好蓋子，輸入一定重量試樣后即可滴定卡爾?費(fèi)休試劑。

平行測(cè)定結(jié)果絕對(duì)差值≯0.2%，取兩次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)定結(jié)果。

水分的簡(jiǎn)易測(cè)定

1.方法要點(diǎn)

本方法系測(cè)定樹(shù)脂在規(guī)定條件下，烘燥后的失重，作為水分含量。

2.試驗(yàn)樣品

從生產(chǎn)同批樹(shù)脂中取得。

3.試驗(yàn)儀器

稱(chēng)量瓶聲φ60×30mm，表面皿φ45mm，恒溫烘箱，天平(感量萬(wàn)分之一)。

4.測(cè)試步驟

精確稱(chēng)取研磨成粉末狀的樹(shù)脂約1～2g于已知重量的表砸皿上，然后放至105～110℃烘箱內(nèi)干燥2h，取出放入干燥器的桶形稱(chēng)量瓶中加蓋冷卻20～30min稱(chēng)量。

水分含量x(%)按下式計(jì)算：

式中

G1——干燥后失重，g；

G2——試樣重量，g。(七)游離酚

1.溴化法

(1)方法要點(diǎn)

測(cè)定樹(shù)脂在規(guī)定的條件下，含有游離的可溴化物含量。

(2)試驗(yàn)樣品

從生產(chǎn)的同批樹(shù)脂中取得。

(3)試驗(yàn)儀器及藥品

5000ml短頸圓底燒瓶，500ml圓底燒瓶，400ml球形冷凝器，1000ml容量瓶，250ml碘瓶，天平（感量萬(wàn)分之一)，無(wú)水乙醇(試劑三級(jí))，丙酮(試劑三級(jí))，20%鹽酸溶液，15%碘化鉀溶液，O.1N硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，O.1N溴化鉀-溴酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，淀粉指示劑。

(4)測(cè)試步驟精確稱(chēng)取試樣約2g于500ml圓底燒瓶?jī)?nèi)，加人無(wú)水乙醇(熱固性樹(shù)脂，加入丙酮)20ml，緩慢搖動(dòng)，使試樣完全溶解，然后加入50ml蒸餾水，混勻進(jìn)行水蒸氣蒸餾直至用溴水試驗(yàn)蒸出液不發(fā)生渾濁為止，蒸出液收集于1000ml容量瓶?jī)?nèi)，用蒸餾水稀釋到刻度，搖勻，用移液管吸取蒸出液25ml于250ml碘瓶中加入30ml0.1N澳化鉀-溴酸鉀溶液、10ml20%鹽酸混勻，水封在20℃下靜置15min，加入10ml15%碘化鉀溶液密閉水封于20℃下靜置15min，然后用O.1N硫代硫酸鈉溶液滴定，并以淀粉作指示劑，在同樣條件下作一空白試驗(yàn)校正。

游離酚含量X(%)按下式計(jì)算：

式中

V1——空白試驗(yàn)所耗0.1NNa2S203體積，ml；

V2——滴定所耗O.1NNa2S203體積，ml；

N——Na2S203當(dāng)量濃度；

K——為樹(shù)脂制造中可溴化物組分的毫克當(dāng)量；

G

試樣重量，g。

測(cè)定游離酚時(shí)，各牌號(hào)樹(shù)脂系數(shù)列于表3—8中。

表3-8

各牌號(hào)樹(shù)脂的K值樹(shù)脂類(lèi)型K對(duì)數(shù)值苯酚-甲醛（酸催化劑）樹(shù)脂苯酚-工業(yè)酚-甲醛（酸催化劑）樹(shù)脂苯酚-苯胺-甲醛（氨水催化劑）樹(shù)脂0.01568×4000=62.720.01656×4000=66.240.01563×4000=65.521.79741.82121.7960

蒸氣蒸餾法測(cè)定游離酚的示意見(jiàn)圖3-20。

1-無(wú)壓蒸餾桶；2-電爐；3-蒸餾瓶；4-冷凝管；5-100ml量筒；6-放氣管

2.比色測(cè)定法

在苯酚濃度含量低的情況下，定量測(cè)定可采用比色法進(jìn)行。由溶液的蒸氣蒸餾所得的苯酚先添