[发明专利]水性聚氨酯中抗氧剂定性定量的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种水性聚氨酯中抗氧剂定性定量的方法，具体的说，是一种水性聚氨酯中抗氧剂定性定量的方法。

 

背景技术

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯，主要成分是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成，除此之外还会根据需要添加一些提高加工或使用性能的助剂，例如：催化剂、催干剂、阻燃剂、抗氧剂等助剂。

水性聚氨酯常用的催化剂、催干剂中一般都含有锡、锌、钴、铅等金属离子，常用有机锡作为水性聚氨酯的催化剂，而抗氧剂中含有具有一定络合能力的-NH2、-OH等基团，用于水性聚氨酯中的抗氧剂通常为不含金属盐的有机化合物，在制备水性聚氨酯时，有机锡在酸性条件与遇水的情况下易发生分解，使得具有一定络合能力的抗氧剂会与分解的少量有机锡发生络合反应，生成金属盐-抗氧剂的络合，该络合结构稳定，且与抗氧剂的游离体的相关性质不一致。这些重要助剂的添加量通常在0.5%-1%，由于添加含量比较小，常用的红外、核磁、MS定性定量手段都存在一定的局限性，难以准确定性定量分析，在这样极少量的添加情况下还伴有络合反应的发生，造成了水性聚氨酯准确进行配方分析的巨大困境。

本发明中，通过前处理方法，添加另外一种络合性能更强的络合剂与金属盐进行完全络合，将金属盐-抗氧剂络合分解，既完全释放出抗氧剂分子，利用分析仪器对水性聚氨酯中的助剂进行准确定性定量。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种水性聚氨酯中抗氧剂定性定量的方法。

本发明通过强络合剂将水性聚氨酯中的催化剂或催干剂与抗氧剂形成的金属盐-抗氧剂络合中的抗氧剂置换出来，形成金属盐-强络合剂，从而实现以LC、LC-MS等多种检测手段准确定性定量水性聚氨酯中的抗氧剂。

为了实现上述目的，一种水性聚氨酯中抗氧剂定性定量的方法，包括以下步骤：

a） 在水性聚氨酯乳液样品中加入强络合剂，充分混合，放于80℃水浴箱中，加热保温处理2小时；

b）在保温处理后的样品中加超纯水补重，样品由金属盐-抗氧剂络合，转变成金属盐-强络合剂；

c）将处理后的样品中游离的抗氧剂进行定性定量分析。

水性聚氨酯可以是阴离子水性聚氨酯、阳离子水性聚氨酯、非离子水性聚氨酯及其经过改性的水性聚氨酯。

可用于本发明的强络合剂包括但不限于二苯酰甲烷、8-羟基喹啉、邻菲罗啉中的一种或几种。

可用于本发明的抗氧剂为含有络合能力的基团，包括但不限于羟基、氨基、羧基、巯基、酚羟基、羰基中的一个或几个。所述的抗氧剂，包括但不限于四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷、4，4`-硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）、葡萄多酚、茶多酚、2-巯基苯并咪唑、2,6-二叔丁基对甲酚、1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯、2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯、二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯中的一种或几种。

所述的抗氧剂优选四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷、葡萄多酚、茶多酚中的一种或几种。

可用于本发明水性聚氨酯的催化剂为含有金属离子的催化剂，包括但不限于二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、硫醇二辛基锡、二甲基氯化锡、二甲基氧化锡、四丁基锡、双丁基氧化锡、三辛酸丁基锡、二苯甲酸二丁基锡中的一种或几种。

所述的催化剂优选二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡。

可用于本发明水性聚氨酯的催干剂通式为RCOOM，所述的RCOOM中M为金属离子表达式，RCOO为有机酸表达式。

所述的M包括但不限于钴，锰，铅，锌，钙，铁，锆，铈等金属离子。

所述的金属离子M优选钴。

本发明所述的一种聚氨酯中抗氧剂定性定量的方法具有准确、快速、成本低、操作简单等特点。

 

具体实施方式

下面，将结合原理和示例性实施例来详细描述本发明的测定水性聚氨酯中具有络合能力的非金属有机助剂含量的方法。