一种分析有机硅中端硅氢和链硅氢含量的测定方法技术

本发明专利技术提供了一种分析有机硅样品中端硅氢和链硅氢含量的测定方法，该方法尤其适于同时含有端硅氢和链硅氢的有机硅样品的端硅氢和链硅氢的含量测定。所述方法的样品前处理过程中，将被测样品在酸性催化剂存在下与封端剂反应，然后提取出含端氢的反应产物和含链氢的反应产物。之后通过气相色谱法对反应产物含量进行定量检测，基于检测结果换算为被测样品的端硅氢含量和链硅氢含量。端硅氢含量和链硅氢含量。端硅氢含量和链硅氢含量。

【技术实现步骤摘要】
一种分析有机硅中端硅氢和链硅氢含量的测定方法


[0001]本专利技术涉及有机硅检测和分析
，具体涉及一种分析有机硅中端硅氢和链硅氢含量的测定方法。

技术介绍

[0002]在有机硅合成生产过程中，需要在硅氧烷的端基上和侧链上同时加成硅氢键，目前国内硅氢的测定方法有化学滴定法、量气法、红外光谱法、顶空色谱法、核磁共振氢谱法，这些测试方法都只能测定总的硅氢含量，而不能区分端硅氢和链硅氢各自的含量，不能很好的判断有机硅产品合成后的效果。
[0003]中国专利申请CN114113423A公开了一种用于对有机硅样品中的残留硅氢进行定量测定的装置及方法，其利用醇碱混合液与氢发生反应，使氢键断裂，释放氢气，外标定量氢气的含量。该方法比较适合测试粘度和分子量较小、硅氢含量较低的产品，不适合测试粘度和分子量较大、硅氢含量较高的产品，且无法区分端硅氢和链硅氢各自的含量。
[0004]行业标准HG/T4804
‑
2015《甲基含氢硅油》中发布了两种硅氢的测试方法，一种是量气法，硅烷中的Si
‑
H键与碱金属氢氧化物水溶液作用后断裂，放出H2，用量气管方法测出H2的体积，由气态方程计算出含氢量。
[0005]文献“硅氢加成产物中残留微量活性氢的测定”(有机硅材料，2018，32(1):62
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65)公开了采用发酵管测定活性氢质量分数的实验原理，其与龙氏氨素测定仪法相同，通过测定硅氢键与KOH溶液反应产生的氢气体积，再算得样品中活性氢的质量分数。该方法反应时间长、易泄漏、活性氢300ppm有较好的重复性，一般结果偏差约为
±2×
106(折算硅氢为
±
58ppm))，不能满足微量Si
‑
H检测，也不能确认是端硅氢还是链硅氢。
[0006]中国专利申请CN103674889A采用红外光谱法测定含氢硅油中的氢含量，该方法是采用傅里叶变换中红外光谱仪为仪器，以一种甲基环硅氧烷为溶剂，通过端硅氢或链硅氢的峰面积的大小得到硅氢含量。此法比较快捷，但产品中同时存在端硅氢和链硅氢时，端硅氢和链硅氢的峰面积不能完全分离，导致端硅氢和链硅氢的含量测定存在较大偏差。

技术实现思路

[0007]本专利技术的第一个方面是提供一种有机硅样品前处理方法。采用所述样品前处理方法处理有机硅的被测样品后，再采用本领域已知的检测手段，可以实现分析和检测有机硅样品中端硅氢和/或链硅氢含量的目的，特别是适用于分析同时含有端硅氢和链硅氢的有机硅产品的端硅氢和链硅氢含量。
[0008]根据本专利技术，所述有机硅样品前处理方法，包括以下步骤：将被测有机硅样品与封端剂和催化剂进行反应。所述前处理方法是用于有机硅中端硅氢含量和/或链硅氢含量测定的样品前处理方法。
[0009]根据本专利技术，所述被测样品为有机硅产品，可以是包括不同粘度、不同分子量、含硅氢键(例如只含端硅氢、只含链硅氢、同时含有端硅氢和链硅氢)的硅氧烷原料或产品。所
述含硅氢键的硅氧烷原料或产品包括各种的含硅氢键的硅氧烷环体和含硅氢键的硅氧烷线性体。
[0010]根据本专利技术，所述催化剂是可以催化硅氧键发生断裂反应的催化剂，但所述催化剂不会导致硅氢键断裂。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述催化剂是酸。所述酸可以是无机酸和有机酸中的任一种或任意两种及以上的混合物。所述无机酸包括但不限于盐酸、硫酸、磷酸；所述有机酸包括但不限于甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、马来酸、三氟甲磺酸、苯甲磺酸、琥珀酸、苹果酸等。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述催化剂是三氟甲磺酸。
[0012]根据本专利技术，所述封端剂是在硅氧键断裂后能够加成在断裂键上的物质，可以是含有硅氧键的物质，在酸性条件下可与被测样品中断裂后的硅氧键发生反应。在本专利技术的一些实施方式中，所述封端剂选自烷基硅氧烷、烯基硅氧烷、烷基烯基硅氧烷、烷氧基硅烷等。
[0013]根据本专利技术，所述烷基硅氧烷的结构式为其中，每个R相同或不同，独立地选自C1
‑
10的烷基，n为大于等于0的整数；优选，每个R均相同；优选，R为C1
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3的烷基，例如甲基、乙基、正丙基等；和/或，优选，n为0，1或2。在本专利技术的一些实施方式中，所述烷基硅氧烷为六甲基二硅氧烷、六乙基二硅氧烷。
[0014]根据本专利技术，所述烯基硅氧烷的结构式为其中，每个R1相同或不同，独立地选自C2
‑
10的烯基，m为大于等于0的整数；优选，每个R1均相同；优选，R1为C2
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3的烯基，例如乙烯基、丙烯基等；和/或，优选，n为0，1或2。在本专利技术的一些实施方式中，所述烯基硅氧烷为六乙烯基二硅氧烷。
[0015]根据本专利技术，所述烷基烯基硅氧烷的结构式为其中，每个R2相同或不同，独立地选自C2
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10的烯基，每个R3相同或不同，独立地选自C1
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10的烷基，y为大于等于0的整数；优选，每个R2均相同；优选，每个R3均相同；优选，R2为C2
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3的烯基，例如乙烯基、丙烯基等；优选，R3为C1
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3的烷基，例如甲基、乙基、正丙基等；和/或，优选，y为0，1或2。在本专利技术的一些实施方式中，所述烷基烯基硅氧烷为四甲基二乙烯基二硅氧烷、四乙基二乙烯基二硅氧烷。
[0016]根据本专利技术，所述烷氧基硅烷的结构式为其中，每个R4相同或不同，独立地选自C1
‑
10的烷基；优选，每个R4均相同；优选，R4为C1
‑
3的烷基，例如甲基、乙基、正丙基等。在本专利技术的一些实施方式中，所述烷氧基硅烷为四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷。
[0017]根据本专利技术，所述反应在常温下进行，优选反应温度为10
‑
35℃。
[0018]根据本专利技术，在样品前处理方法中，为了加速断裂反应和封端反应，可以在反应的同时进行搅拌。可以采用本领域各种常用和已知的搅拌方法。在本专利技术的一个实施方式中，采用磁力搅拌方法，将磁力转子加入混合物中，置于磁力搅拌装置上进行搅拌。
[0019]根据本专利技术，所述样品前处理方法，进一步包含以下步骤：待被测样品在催化剂下与封端剂反应完毕，提取反应产物。在本专利技术中，所述反应产物由仅含有端硅氢的物质，仅含有链硅氢的物质，不含硅氢的物质组成。
[0020]在本专利技术的一个实施方式中，通过向反应后的混合物中加入洗涤剂，分离得到有机相的方式，提取反应产物。
[0021]根据本专利技术，所述洗涤剂是水性溶液。所述水性溶液是以水为溶剂体系的溶液，优选pH为6.8
‑
7.2，包括但不限于水，缓冲液(例如PBS缓冲液)等。在本专利技术的一个实施方式中，所述洗涤剂是水。
[0022]根据本专利技术，分离有机相可以采用本领域各种常用和已知的分离方法。在本专利技术的一个实施方式中，采用离心分离。
[0023]在此基础上，本专利技术的第二个方面是提供一种分析有机硅产品的端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于有机硅的端硅氢含量和/或链硅氢含量测定的样品前处理方法，其特征在于，将被测有机硅样品与封端剂和催化剂进行反应，所述催化剂是酸，所述封端剂选自烷基硅氧烷、烯基硅氧烷、烷基烯基硅氧烷和烷氧基硅烷；优选，所述烷基硅氧烷的结构式为其中，每个R相同或不同，独立地选自C1
‑
10的烷基，n为大于等于0的整数；优选，每个R均相同；优选，R为C1
‑
3的烷基，和/或，优选，n为0，1或2；优选，所述烷基硅氧烷为六甲基二硅氧烷和/或六乙基二硅氧烷；优选，所述烯基硅氧烷的结构式为其中，每个R1相同或不同，独立地选自C2
‑
10的烯基，m为大于等于0的整数；优选，每个R1均相同；优选，R1为C2
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3的烯基，和/或，优选，n为0，1或2；优选，所述烯基硅氧烷为六乙烯基二硅氧烷；优选，所述烷基烯基硅氧烷的结构式为其中，每个R2相同或不同，独立地选自C2
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10的烯基，每个R3相同或不同，独立地选自C1
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10的烷基，y为大于等于0的整数；优选，每个R2均相同；优选，每个R3均相同；优选，R2为C2
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3的烯基；优选，R3为C1
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3的烷基；和/或，优选，y为0，1或2；优选，所述烷基烯基硅氧烷为四甲基二乙烯基二硅氧烷、四乙基二乙烯基二硅氧烷；优选，所述烷氧基硅烷的结构式为其中，每个R4相同或不同，独立地选自C1
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10的烷基；优选，每个R4均相同；优选，R4为C1
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3的烷基；优选，所述烷氧基硅烷为四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷；优选，所述酸选自盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、马来酸、三氟甲磺酸、苯甲磺酸、琥珀酸和苹果酸。2.如权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：待被测有机硅样品在催化剂下与封端剂反应完毕，提取反应产物；优选，向反应后的混合物中加入洗涤剂，分离得到有机相的方式提取反应产物，所述洗涤剂是水性溶液，pH为6.8
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7.2；
优选，所述洗涤剂是水；优选，离心分离得到有机相。3.如权利要求1或2所述的前处理方法，其特征在于，有机硅样品在催化剂下与封端剂反应的同时进行搅拌。4.一种分析有机硅产品的端硅氢含量和/或链硅氢含量的测定方法，其特征在于，包括权利要求1
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3任一项所述的前处理方法的步骤。5.如权利要求4所述的测定方法，其特征在于，将前处理方法提取得到的反应产物，采用气相色谱进行定量检测；优选，气相色谱使用的色谱柱是毛细管色谱柱，气相色谱的进样口为分流/不分流进样口，气相色谱的检测器为氢火焰检测器；优选，气相色谱的参数为：柱箱温度：初始温度35～65℃，保持1～5min，升温速率5～25℃/min，终止温度250～300℃，保持1～11min；气化温度为150～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪梅，程顺弟，杜和武，淦述招，
申请(专利权)人：江西蓝星星火有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：