純水萃取法測(cè)定硅烷偶聯(lián)劑中游離氯的含量

1、純水萃取法測(cè)定硅烷偶聯(lián)劑中游離氯的含量胡鵬飛(浙江開(kāi)化合成材料有限公司，衢州324004)摘要建立并首創(chuàng)了一種選用免化學(xué)試劑離子色譜系統(tǒng)、抑制型電導(dǎo)檢測(cè)的方法，分析測(cè)定幾種常見(jiàn)硅烷偶聯(lián)劑中游離氯的含量。選擇的色譜條件是高容量陰離子交換柱IonPacAS18，淋洗液自動(dòng)發(fā)生在線產(chǎn)生裝置，配有自循環(huán)模式抑制器的數(shù)字電導(dǎo)檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。該方法結(jié)果準(zhǔn)確，方法快速，操作簡(jiǎn)單，選用試劑少，具有良好的選擇性，豐富了有機(jī)硅產(chǎn)品特殊指標(biāo)的分析方式。關(guān)鍵詞

2、離子色譜偶聯(lián)劑游離氯測(cè)定中圖法分類號(hào)TQ264.12文獻(xiàn)標(biāo)志碼A硅烷偶聯(lián)劑早期是作為玻璃纖維增強(qiáng)塑料用玻璃纖維處理劑而開(kāi)發(fā)的［1］。如今，伴隨著一系列新型偶聯(lián)劑的問(wèn)世，特別是他們所獨(dú)有的性能與顯著的改性效果得到廣泛的業(yè)界認(rèn)可。作為有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)鏈中的這一重要分支，其規(guī)模的不斷擴(kuò)張，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，硅烷偶聯(lián)劑實(shí)際已然成為現(xiàn)代有機(jī)硅工業(yè)、有機(jī)高分子工業(yè)、復(fù)合材料工業(yè)及相關(guān)的高新技術(shù)領(lǐng)域中不可缺少的配套化學(xué)助劑。當(dāng)前硅烷偶聯(lián)劑的三大應(yīng)用領(lǐng)域，

3、一是用作非交聯(lián)聚合物體系的交聯(lián)固化劑二是材料表面改性劑三是異種基體間的彈性橋聯(lián)劑，以達(dá)到提高制品的機(jī)子的含量較低)。離子色譜(ionchromatographv，IC)是一種新型的高效液相色譜技術(shù)。是目前陰離子檢測(cè)分析的首選方法［5］。本離子色譜儀配置的AS18分析柱液膜厚度7.5μm，柱容量高達(dá)285ueqcolumn，能輕易地分離測(cè)定各種復(fù)雜基體中常見(jiàn)中低濃度級(jí)別的無(wú)機(jī)陰離子。1實(shí)驗(yàn)部分1.1分析儀器Doinex中國(guó)有限公司的ICS

4、—90型離子色譜儀(ＲFIC)。IC—90系統(tǒng)，包括ＲFC30型KOH淋洗械、電絕緣、抗老化及憎水等綜合性能的目的［1］。液發(fā)生器和再生液發(fā)生器、KOH罐、高壓輸送泵及基于阿科斯(B.Arkles)對(duì)硅烷偶聯(lián)劑的作用過(guò)程提出過(guò)四步反應(yīng)模型［2］，在實(shí)際使用過(guò)程中，常用稀溶液基體表面處理法及由原液與聚合物配合的整體摻混法［3］。有研究表明，過(guò)程中水解產(chǎn)生的Cl－會(huì)影響粘結(jié)作用并且增加電導(dǎo)率，增大觸電的危險(xiǎn)。當(dāng)前有機(jī)硅市場(chǎng)環(huán)境下，越來(lái)越多的

5、硅烷偶聯(lián)劑中下游客戶不再是僅關(guān)注產(chǎn)品的色度、含量、酸值等一些傳統(tǒng)指標(biāo)上，而是更多地關(guān)注于一些影響產(chǎn)品細(xì)節(jié)參數(shù)的指標(biāo)上，游離氯就是其中之一［4］。因此對(duì)硅烷偶聯(lián)劑中的Cl－進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定十分必要(由于產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的特殊性，實(shí)驗(yàn)表明其他離2013年8月12日收到，9月14日修改作者簡(jiǎn)介:胡鵬飛(1987—)，男，浙江衢州人，浙江開(kāi)化合成材料有限公司化工工程師。研究方向:有機(jī)硅產(chǎn)品分析與工藝優(yōu)化。Email:494543048@qq.com。

6、脫氣裝置、連續(xù)再生陰離子捕獲柱(CＲ—ATC)、方孔電驅(qū)動(dòng)進(jìn)樣閥、分析柱、柱溫控裝置、陰離子系統(tǒng)抑制器、DS5型電導(dǎo)檢測(cè)器AS40微量注射器Chromeleon6.8中文色譜工作站［6］。實(shí)驗(yàn)室級(jí)超純水器:EA—T型，南京易普易達(dá)科技發(fā)展有限公司。1.2試劑及樣品超存水，18.2KCl，優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司KOH，優(yōu)級(jí)純，天津市光廈科技發(fā)展有限公司甲基三甲氧基硅烷，無(wú)色透明，含量99.50%甲基三乙氧基硅烷，無(wú)色透明，含量9

7、9.80%正硅酸乙酯(Si28)，無(wú)色透明，含量99.50%乙烯基三甲氧基硅烷(A171)，無(wú)色透明，含量99.00%六甲基二硅胺烷(HMDS)，無(wú)色透明，含量99.30%。1.3色譜條件色譜柱:DionexIonPacAS18氫氧根陰離子交換圖6Si28色譜圖2min5min8min12min15min20min25min30min7.206.856.356.106.025.755.725.702.852.351.851.901.95

8、2.062.052.080.700.610.520.500.450.430.400.430.810.560.500.360.340.360.350.357.807.767.727.507.497.557.557.522期胡鵬飛:純水萃取法測(cè)定硅烷偶聯(lián)劑中游離氯的含量217層時(shí)間段的物料，水層清液離子色譜注射進(jìn)樣。數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。表3分層時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響分層時(shí)間樣品名甲基三甲氧基硅烷(mgL－1)甲基三乙氧基硅烷(mgL－1)Si28(mgL

9、－1)A171(mgL－1)HMDS(mgL－1)由表3數(shù)據(jù)，繪制測(cè)定結(jié)果曲線如圖3。圖3分層時(shí)間對(duì)氯離子測(cè)定結(jié)果的影響2.4方法分離效果測(cè)試對(duì)上述五種有機(jī)硅樣品以1∶10質(zhì)量體積比超純水萃取處理，靜置分層半小時(shí)后取水層清液連續(xù)進(jìn)樣5次，得到氯離子相鄰分離度Ｒesolution的平均值，結(jié)果如表4所示，色譜圖如圖4所示。表4模擬有機(jī)硅樣品連續(xù)進(jìn)樣保留時(shí)間和峰面積的精密度圖4甲基三甲氧基硅烷色譜圖圖5甲基三乙氧基硅烷色譜圖樣品名稱Ｒeso

10、lution甲基三甲氧基硅烷3.42甲基三乙氧基硅烷3.18Si282.75A1711.90HMDS2.56由表4可見(jiàn)，采用該方法測(cè)定上述硅烷偶聯(lián)劑中游離氯，其相鄰組分的分離度均＞1.5，與其他組分能較好分離，符合分析要求。圖4～圖8為進(jìn)樣色譜圖。由圖4、圖5、圖6和圖8可看出，甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯和六甲基二硅胺烷萃取液中氯離子的出峰時(shí)間與標(biāo)樣出峰時(shí)間一致，且峰形尖銳，峰款較窄，無(wú)明顯拖尾情況，較易與其鄰近雜峰