塑料环氧当量的测定 GB/T 4612-2008标准

GB/T 4612-2008《塑料 环氧化合物 环氧当量的测定》标准解析

标准背景与适用范围

GB/T 4612-2008是我国针对环氧化合物环氧当量测定的国家推荐标准，等同采用ISO 3001:1999《塑料—环氧化合物—环氧当量的测定》。该标准适用于所有环氧化合物（如环氧树脂、环氧酯树脂等）的环氧当量测定，是塑料及环氧树脂行业质量控制的核心依据。

核心术语与定义

1. 环氧当量（Epoxy E, EEW）：
   含1摩尔环氧基团的树脂质量，单位为克/摩尔（g/mol）。例如，若某环氧树脂的环氧当量为180 g/mol，则表示每180克树脂中含1摩尔环氧基团。

2. 环氧指数（Epoxy Index, EI）：
   1千克树脂中环氧基的摩尔数，单位为摩尔/千克（mol/kg）。环氧指数与环氧当量互为倒数关系（EI = 1000/EEW）。

测定原理

标准采用滴定法，通过与溴化四乙铵反应生成初生态溴化氢，与试样中的环氧基定量反应。反应终点通过结晶紫指示剂颜色变化（指示剂法）或电位滴定仪电位突变（电位滴定法）确定。

关键试剂与仪器

1. 试剂：

• 标准溶液（0.1 mol/L）：需用邻苯二甲酸氢钾标定，确保浓度准确。

• 溴化四乙铵溶液：100 g溴化四乙铵溶于400 mL冰乙酸，避光保存。

• 冰乙酸、乙酸酐（纯度≥96%）、：用于溶解试样和调节反应体系。

2. 仪器：

• 电位滴定仪：配银电极和氯化银/硫酸汞电极，控制滴定终点。

• 分析天平：精度0.1 mg，确保试样称量准确。

• 磁力搅拌器：配聚四氟乙烯涂层搅拌棒，避免金属离子干扰。

• 温度计：精度0.1℃，用于修正溶液体积变化（因温度膨胀系数为1.07×10⁻³/℃）。

操作步骤

1. 试样称量：
   称取含0.6~0.9 mmol环氧基的试样（质量范围约0.6×EE~0.9×EE mg，EE为估计环氧当量），至0.1 mg。

2. 溶解与反应：

• 加入10 mL，磁力搅拌溶解试样（必要时加热）。

• 冷却至室温，加入20 mL冰乙酸和10 mL溴化四乙铵溶液。

• 高分子量环氧树脂需增加用量至30 mL。

3. 滴定与终点判断：

• 指示剂法：加4~6滴结晶紫溶液，用标准溶液滴定至绿色稳定。

• 电位滴定法：将电极插入试样，调整搅拌速度至无液体溅出，用溶液滴定至电位突变。

4. 空白试验：
   以相同步骤和试剂进行空白滴定，但无试样加入。

结果计算与修正

1. 环氧当量（EEW）计算：

EEW=(V1−V0)×c1000×m

式中：

• m：试样质量（g）；

• V1：试样滴定消耗体积（mL）；

• V0：空白试验消耗体积（mL）；

• c：标准溶液浓度（mol/L）。
  结果修约至小数点后第三位。

1. 温度修正：
   若滴定温度与标定温度不同，需用修正因子（每℃体积变化0.1%）调整溶液体积。