一种利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法与流程

本发明分析检测，具体涉及一种利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法。

背景技术：

1、羟基硅油又称二甲基羟基硅油，结构式为ho[(ch3)2sio]nh，是以重复的硅氧键为主链，甲基为侧基并以羟基封端的线型聚合物。这种硅油无色透明，无味、无臭，具有甲基硅油的特点。低粘度的羟基硅油广泛用作硅橡胶加工时的结构控制剂，能有效地控制混炼胶与白碳黑之间的结构化作用，改善硅橡胶加工性能，延长胶料的存放期，还用作织物、皮革、纸张的防水、柔软和防粘处理剂等。羟基硅油是一种常见的有机硅化合物，它具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于化妆品、医药、润滑剂等领域。

2、羟基含量是羟基硅油的重要指标，羟基含量越多，羟基硅油的亲水性和表面活性能力也就越强。羟基硅油的羟基含量与其分子结构有关。低粘度羟基硅油羟基含量的测定方法有很多种，其中最常用的是酸碱滴定法和红外光谱法，但是由于羟基硅油不溶于乙醇等亲水有机溶剂，给酸碱滴定带来极大的不便和误差，红外光谱法的灵敏度和精确度较低，对物质的定量分析较为困难。近年来，量气法以及气相色谱法逐渐成为测试羟基含量≥6%的低粘度羟基硅油羟基含量的主流方法，量气法原理是羟基与氢化铝锂接触产生氢气，该法操作虽然简便，但是由于温度、大气压以及氢气溶于排气溶液的影响使得测试结果波动较大；气相色谱法一般有两种，一种原理与量气法相同，使用tcd检测器，以氮气作为载气，通过测试产生的氢气含量确定其羟基含量，一种原理则是使用格氏试剂与羟基反应产生烷烃，使用fid检测器，通过测试产生的烷烃含量确定其羟基含量，tcd检测法一般采用六通阀进行气体收集，不及时控制流量会导致样品瓶盖崩开，同时使用氮气作载气，其热稳定性较高，会导致氢气峰变形，使测试结果偏高且不稳定，fid检测法一般采用顶空进样法，由于顶空进样法进样体积仅1ml，导致反应后产生的气体很难完全被收集，测试结果常低于理论值，且会出现结果不稳定现象。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明一种利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，有效的解决了羟基含量测试结果不稳定，测试结果偏离理论值情况的问题。

2、一种低粘度羟基硅油中羟基含量的测定方法，包括以下步骤：

3、（1）溶剂干燥：将溶剂在干燥剂中密封、干燥，取上清液备用；

4、（2）反应溶液配制：将干燥后的溶剂加入格氏试剂，密封，得到反应溶液；

5、（3）标准品配制：称取不同质量的标准样品于捕集管中，之后迅速加入反应溶液，摇匀备用；

6、（4）空白试剂配制：吸取溶剂置于捕集管中，再用注射器吸取反应溶液迅速注入捕集管中，振荡摇匀，静置，得到空白试剂；

7、（5）标准曲线的绘制：将空白与配置好的标准样品置于自动吹扫捕集仪上，采用设定的方式进行气体捕集与样品测试，根据气相色谱测试结果进行浓度与峰面积的标准曲线绘制；

8、（6）样品测试：将低粘度羟基硅油样品按照步骤（5）中操作处理方式进行检测，根据标准曲线计算出羟基硅油中羟基含量。

9、低粘度羟基硅油粘度应≤200cp，羟基含量范围在2%-12%。

10、步骤（1）中溶剂为四氢呋喃、甲苯、二甲苯、四氯化碳中的任意一种。

11、步骤（1）中干燥剂为4a分子筛、氢化钙、无水氯化钙中的任意一种。所述的干燥剂必须过量，当干燥剂为氢化钙时，密封前需再次加入2g氢化钙且无明显气泡产生；当干燥剂为无水氯化钙时，需保证其震荡后有大颗粒球状固体存在才能密封。

12、步骤（2）中所述格氏试剂为甲基碘化镁、甲基氯化镁、叔丁基氯化镁的乙醚溶液中的一种或几种。所述步骤（3）中，在一些实施例中，格氏试剂的量为溶剂量的1-5%。

13、所述步骤（3）中，在一些实施例中，称取不同质量的标准样品于25ml容量瓶中，用干燥后的溶剂定容至刻度线，其羟基含量分别为：5mg/ml、10mg/ml、20mg/ml、30mg/ml、50mg/ml，摇匀备用。

14、步骤（3）中所述的标准样品为苯基硅醇类物质，具体包括二苯基硅二醇、二甲基苯基硅醇、二乙基苯基硅醇中的任意一种。优选的，标准样品为二苯基硅二醇（羟基含量15.72%）。

15、步骤（5）中所述吹扫捕集方式为土壤捕集模式，吹扫条件为：载气：高纯氮气≥99.999%；水体积：0ml；吹扫温度：25℃；吹扫时间：15min；吹扫流量：45ml/min；mcs吹扫温度：20℃；干吹时间：2.00min；脱附预热温度：240℃；脱附温度：245℃；脱附时间：2.00min；烘烤时间：2min；烘烤流量：200ml/min，烘烤温度：280℃；mcs烘烤温度：180℃；烘烤时间：2min。所述捕集管产生烷烃量≤1mg/l。

16、所述气相色谱检测器为fid检测器，色谱柱为hp-plot分子筛毛细管柱-30m×0.53mm×25um，操作条件为：进样口温度：150℃；柱箱温度：50℃保持12min；检测器温度：220℃；空气流速：300ml/min；氢气流速：25ml/min；载气流速：3ml/min；分流比：20:1。

17、本发明同现有技术相比优点在于：

18、1.不采用六通阀对样品瓶进行吹扫，仅使用土壤吹扫捕集模式进行烷烃气体的富集，避免了因流量大导致样品瓶盖冲开影响测试结果问题。

19、2.使用土壤吹扫捕集模式进行烷烃气体的进样，避免了因进样量不够导致测试结果偏低且不稳定情况出现。

20、3.将产生烷烃全部打进气相色谱仪中，测试结果稳定、可靠，同时吹扫捕集检出限低，可检测更低羟基含量的低粘度羟基硅油。

技术特征：

1.一种利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，步骤（1）中溶剂为四氢呋喃、甲苯、二甲苯、四氯化碳中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，步骤（1）中干燥剂为4a分子筛、氢化钙、无水氯化钙中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，步骤（2）中所述格氏试剂为甲基碘化镁、甲基氯化镁、叔丁基氯化镁的乙醚溶液中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的标准样品为苯基硅醇类物质，具体包括二苯基硅二醇、二甲基苯基硅醇、二乙基苯基硅醇中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，步骤（5）中所述吹扫捕集方式为土壤捕集模式，吹扫条件为：载气：高纯氮气≥99.999%；水体积：0ml；吹扫温度：25℃；吹扫时间：15min；吹扫流量：45ml/min；mcs吹扫温度：20℃；干吹时间：2.00min；脱附预热温度：240℃；脱附温度：245℃；脱附时间：2.00min；烘烤时间：2min；烘烤流量：200ml/min，烘烤温度：280℃；mcs烘烤温度：180℃；烘烤时间：2min。

7.根据权利要求1所述的利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，所述气相色谱检测器为fid检测器，色谱柱为hp-plot分子筛毛细管柱-30m×0.53mm×25um，操作条件为：进样口温度：150℃；柱箱温度：50℃保持12min；检测器温度：220℃；空气流速：300ml/min；氢气流速：25ml/min；载气流速：3ml/min；分流比：20:1。

8.根据权利要求1所述的利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，所述捕集管产生烷烃量≤1mg/l。

9.根据权利要求1所述的利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，其特征在于，低粘度羟基硅油粘度应≤200cp，羟基含量范围在2%-12%。

技术总结
本发明公开了一种利用土壤吹扫捕集原理测定低粘度羟基硅油中羟基含量的方法，将干燥后的溶剂加入格氏试剂，密封，得到反应溶液；称取不同质量的标准样品于捕集管中，之后迅速加入反应溶液，摇匀备用；将空白与配置好的标准样品置于自动吹扫捕集仪上，采用设定的方式进行气体捕集与样品测试，根据气相色谱测试结果进行浓度与峰面积的标准曲线绘制；将低粘度羟基硅油样品进行检测，根据标准曲线计算出羟基硅油中羟基含量羟基硅油中羟基与格氏试剂会发生反应生成醇盐和烃，反应迅速，在格氏试剂过量情况下，羟基硅油中羟基上的活泼氢可完全转化成烷烃，采用土壤吹扫捕集模式对产生的烷烃进行富集进样，误差可忽略不，具有极强的稳定性与可靠性。

技术研发人员：辛梓杰,李海娟,肖靖
受保护的技术使用者：湖北兴瑞硅材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17