异氰酸根（—NCO）的检测方法

聂文燕

【摘要】本文介绍了异氰酸酯的分类以及异氰酸酯产品中异氛酸根（-NCO）的检测意义。依据异氛酸根（-NCO）可以与胺反应生成脲的原理进行返滴定，根据空白试验与样品分别消耗滴定剂量来计算-NCO含量，从而进一步确定异氛酸酯合成反应收率。本文通过返滴定法的对比试验，确定有效、准确的检测方法。

【关键词】异氰酸酯 异氰酸根 化学滴定

1 简介

1.1 异氰酸酉旨的简介

异氰酸酷是指含有-NCO基团的化合物，是异氰酸的各种酷的总称，若以-NCO基团的数量分类，包括单异氰酸酷（R-N=C=O）和二异氰酸酷（O=C=N-R-N=C=O）及多异氰酸酯。

二官能团及以上的异氰酸酷是生产聚氨酷所用的主要原料，产品有MDI、TDI、HDI、IPDI、HMDI、NDI等，其中MDI、TDI的产量最大。

1.2 异氰酸酉旨的应用

单异氰酸酯是有机合成的重要中间体，可制成一系列氨基甲酸酷类杀虫剂、杀菌剂、除草剂，也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性。二官能团及以上的异氰酸酯可用于合成一系列性能优良的聚氨酷泡沫塑料、橡胶、弹力纤维、涂料、胶粘剂、合成革、人造木材等。

2 实验部分

2.1 实验原理

异氰酸根（-NCO）可与含有活性氢的化合物反应，活性氢一般是指与负电性原子（如N、O、S、Cl等）相连的氢。-NCO可与胺反应生成脲，反应方程式如下：

RNH2+R'NCO→RNHCONHR'

实验室是用过量的二正丁胺氯苯溶液与异氰酸酷中的-NCO反应，再用0.5mol/L的盐酸溶液反滴定剩余的二正丁胺。

2.2 试剂

根据国标GB12009.4-1989分析方法中应使用分析纯试剂及蒸馏水或同等纯度的水。

（1）氯苯（GB684）：经4A分子筛脱水。

（2）C[NHC（C4H9）2]=0.5mol/L二正丁胺甲苯溶液，配制5升0.5mol/L二正丁基胺氯苯溶液二正丁基胺：用500ml量筒量取约428ml二正丁基胺，倒入10L棕色试剂瓶中，然后用2000ml量筒量取4572ml脱水氯苯于10L棕色试剂瓶中摇匀备用

（3）盐酸标准溶液：c[HC1]=0.5mol/L ，按GB6014.2条制备并标定。

2.3 仪器

（1）滴管称量瓶或其他能称量液体试样的器皿；

（2）烧杯：200ml

（3）磁力搅拌器；

（4）电加热板；

（5）万通809型电位自动滴定仪；

（6）非水相酸碱复合pH玻璃电极；

（7）分析天平：感量0.1mg；

（8）非水相酸碱复合pH玻璃电极；

（y）分析天平：感量0.1mg。

2.4 步骤

（1）称取0.85-0.95g试样（准至0.0001g），做两份平行样品。

（2）用半自动玻璃加液器分别加脱水氯苯20ml于烧杯中，盖上表面皿摇匀，待试样溶解后，再用自动加液器分别准确加入0.5mol /L二正丁基胺氯苯溶液25ml于烧杯中，盖上表面皿摇匀，反应20分钟，空白实验同时进行。

（3）分别向述烧杯中加入80mL甲醇，再分别放入中号转子，用0.5mol/L盐酸标准溶液进行电位滴定，直至发生突跃为止。所得滴定曲线如图3所示：

2.5 实验数据

第一次试验

第二次试验

3 结果与讨论

通过对上述分析方法的分别研究与试验，及误差的最大值及修正方法进行了讨论。由于影响化学分析实验的因素很多，本实验选择了较为准确的试剂进行返滴定试验。表5是为同一样品测得的5个平行数据：

下面对能够影响实验结果的因素一一进行了分析。

（1）异氰酸酷粗产品中光气对实验的影响

光化反应过程中光气是过量的，因此异氰酸酯粗产品中含有大量剩余的未被反应的光气。一方面光气是无色或略带黄色气体（工业品通常为已液化的淡黄色液體），当浓缩时，具有强烈刺激性气味或窒息性气味，有腐蚀性属于高毒类，系窒息性毒气，毒性比氯气大10倍，吸入光气会损害呼吸系统，开始出现典型的眼和上呼吸道刺激症状，经一段症状缓解期后可出现肺水肿，大于40mg/m3的较高浓度引起支气管痉挛而造成窒息，而在做此实验时很容易引起实验人员的中毒现象。

另一方面，光气遇水后可缓慢分解生成二氧化碳和氯化氢，反应式为：

COCl2+H2O=2HCl+CO2

参考文献：

[1]丛树枫.聚氨酷弹性涂料（一）.涂料工业，1987，（3）：33～39

[2]何新照.MDI单体在涂料工业中的开发应用-预聚物的合成及性质研究.涂料技术，1988，（2）：4-7

[3]傅荣兴.水性聚氨酷.涂料工业，1987，（2）：22～25