光致产酸剂痕量酸值测定方法

技术领域

本发明属于痕量酸值检测技术领域，涉及痕量酸值检测，具体为一种光致产酸剂痕量酸值测定方法。

背景技术

光致产酸剂广泛应用于光固化领域，产品在紫外光照射下分解产生酸，产生的酸使单体聚合或使聚合物分解；为防止产品中的游离酸在产品曝光之前就使得单体聚合或使聚合物分解，必须严格控制产品中的游离酸，因此准确的光致产酸剂酸值测定方法就尤为重要。

GB/T264-83有产品酸值检测，试剂为0.05N氢氧化钾、95％乙醇、碱性蓝6B，检测指标为滴定至蓝色变成浅红色；GB/T12--8.5-2010聚醚多元醇酸值检测，试剂为异丙醇、酚酞、氢氧化钾甲醇溶液，检测标准为滴定至浅粉色；CN102495059A一种不饱和聚酯树脂酸值检测，相较于GB2895-82，用丙酮代替甲苯，提高溶解性，用酚酞代替百里香酚蓝利于观察。

由于光致产酸剂中游离酸的量含量较低，很难准确定量产品中的游离酸，而且有的光致产酸剂与滴定用的碱反应，无法用指示剂去指示终点；因此上述常规检测方法不能用于光致产酸剂的酸值检测。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种光致产酸剂痕量酸值测定方法。包括如下步骤：

(1)配置0.005-0.01mol/L NaOH或KOH溶液；

(2)按设定份数精确量取或配置相同体积的同种溶剂；

(3)空白测定：称取5-10个游离酸标样，游离酸标样重量取值范围1.000-10.000g，再使用步骤(2)所述溶剂配置与游离酸标样份数对应的游离酸溶液；用步骤(1)配置的NaOH或KOH滴定剂分别对所述的游离酸溶液进行电位滴定，并得出曲线，根据曲线计算空白中酸的量；

(4)样品测定：精确称取5.000-10g光致产酸剂样品并参照步骤(3)方法称取游离酸标样，所述光致产酸剂样品加至步骤(2)所述溶剂中，均匀分散得光致产酸剂样品溶液，其中光致产酸剂样品与所述溶剂的重量比为1：10-200，这样的光致产酸剂样品溶液的份数与所述游离酸标样份数相同，所述游离酸标样一一对应加入所述光致产酸剂样品溶液中，再分别用步骤(1)配置的NaOH或KOH滴定剂进行电位滴定，并得出曲线，根据曲线计算未加游离酸标样时光致产酸剂样品溶液中的总酸量；

(5)计算：根据公式及样品的量计算得到样品中的酸值。

所述公式为：Acid＝(A1-A2)*M/m，

式中，Acid-----计算得光致产酸剂样品中的酸值，mol/kg；

A1-------采用标准加入法测定计算出步骤(4)中所述的总酸量，g

A2--------采用标准加入法测定计算出步骤(3)中空白中酸的量，g

m--------步骤(4)所称的光致产酸剂样品的质量，g

M--------步骤(3)中加入的游离酸标样的摩尔浓度，mol/kg。

具体的，步骤(4)的光致产酸剂，包括如下通式所述物质中任意一种：

进一步的，所述通式中R

进一步的，所述通式中X为空或C

进一步的，所述通式中Z为三氟乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、六氟锑酸根、四(五氟苯基)硼酸根或

进一步的，所述步骤(3)游离酸为

进一步地，所述游离酸浓度为0.001-0.005mol/kg；

进一步地，所述步骤(2)所用溶剂为常温常压下为液态的有机溶剂，且所述有机溶剂不与所述游离酸和光致产酸剂发生反应；例如可以为乙腈、卤代烃、苯、取代苯、四氢呋喃、丙酮、烷烃，乙酸乙酯、乙酸丁酯、或烷醚中的任意一种或多种。

进一步地，标准加入法和电位滴定法结合使用，电极为非水相复合酸碱智能pH电极。

与现有技术相比，本发明取得了如下技术效果：1)通过使用电位滴定法与标准加入法，消除了检测干扰；2)配合选择适当的检测试剂及条件，使痕量酸值的测定结果更为准确可靠；3)满足遇碱分解光致产酸剂的酸值检测要求。

附图说明

图1为本发明实施例1中步骤(3)得出的曲线；

图2为本发明实施例1中步骤(4)得出的曲线；

图3为本发明实施例2中步骤(3)得出的曲线；

图4为本发明实施例2中步骤(4)得出的曲线；

图5为本发明实施例3中步骤(3)得出的曲线；

图6为本发明实施例3中步骤(4)得出的曲线。

注:图中横坐标表示加入的游离酸标样的质量(g)，纵坐标表示消耗的标准滴定碱液的量(ml)。

具体实施方式

本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

首先，是对本发明方法的验证：

配置5份相同体积的同种溶剂(50ml二氯甲烷和50ml乙腈)，搅拌均匀，分别加入精确称定的2.000g，4.000g，5.000g，8.000g，10.000g的0.002mol/kg三氟甲基磺酸标准溶液(计算时按实际浓度进行)，依次用0.005mol/L的NaOH标准溶液滴定，依照标准加入法的方式测出空白溶剂中酸的量。

取5份数配置相同体积的同种溶剂(50ml二氯甲烷和50ml乙腈)，搅拌均匀，分别加入精确称定的2.000g，4.000g，5.000g，8.000g，10.000g的0.002mol/kg三氟甲基磺酸标准溶液(计算时按实际浓度进行)，依次用0.005mol/L的NaOH标准溶液滴定，依照标准加入法的方式测出空白溶剂中酸的量。

实验结果如下：

表中酸值回收率＝(总酸量-空白酸量)*100％/标样用量，标样是指加入的0.002mol/kg三氟甲基磺酸标准溶液的质量，样品量是指加入的光致产酸剂的质量。

由上结果可知，样品连续5次使用调整后的方法结果均在80％-120％之间，且平行样的极差在5％以内，符合测试要求。

本发明下面结合实施例作进一步详述：

以下实施例中样品中的酸值的计算公式如下：

Acid＝(A

Acid-----计算得样品的酸值，mol/kg；

A

A

m--------所称的样品的质量，g；

M--------加入的标样酸的摩尔浓度，mol/kg；

实施例1：

(1)称取0.2g NaOH，放入聚乙烯容器中，加入1000mL无二氧化碳水中，摇匀，使溶液澄清，制成0.005mol/L NaOH溶液；

(2)精确量取50ml乙腈和50ml二氯甲烷，充分摇匀制成1：1的混合溶剂，并配置10份上述混合溶剂备用；

(3)空白测定：称取0.002mol/kg的对甲苯磺酸标样1.000g、2.000g、5.000g、8.000g、10.000g，分别加至步骤(2)配置好的混合溶剂中；分别用NaOH滴定液进行电位滴定，并得出曲线(见图1)，根据曲线计算空白中酸的量0.6043g；

(4)样品测定：精确称取5份5.000g光致产酸剂

(5)计算：根据公式及样品的量计算样品中的酸值为0.39*10

具体的：根据标准曲线y＝0时x的取值为溶剂中酸的量，A

实施例2

(1)称取0.2g NaOH，放入聚乙烯容器中，加入1000mL无二氧化碳水中，摇匀，使溶液澄清，制成0.005mol/L NaOH溶液；

(2)精确量取50ml乙腈和50ml二氯乙烷，充分摇匀制成1：1的混合溶剂，并配置10份上述混合溶剂备用；

(3)空白测定：称取0.002mol/kg的三氟甲磺酸标样1.000g、2.000g、5.000g、8.000g、10.000g，分别加至步骤(2)配置好的混合溶剂中；分别用NaOH滴定液进行电位滴定，并得出曲线(见图3)，根据曲线计算空白中酸的量0.9592g；

(4)样品测定：精确称取5份5.000g光致产酸剂

(5)计算：根据上述公式及样品的量计算样品中的酸值为0.83*10

实施例3

(1)称取0.2g NaOH，放入聚乙烯容器中，加入1000mL无二氧化碳水中，摇匀，使溶液澄清，制成0.005mol/L NaOH溶液；

(2)精确量取50ml丙酮和50ml二氯甲烷，充分摇匀制成1：1的混合溶剂，并配置10份上述混合溶剂备用；

(3)空白测定：称取0.002mol/kg的全氟丁基磺酸标样1.000g、2.000g、5.000g、8.000g、10.000g，分别加至步骤(2)配置好的混合溶剂中；分别用NaOH滴定液进行电位滴定，并得出曲线(见图5)，根据曲线计算空白中酸的量1.0492g；

(4)样品测定：精确称取5份5.000g光致产酸剂

(5)计算：根据上述公式及样品的量计算样品中的酸值为0.84*10

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。