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涂料工業(yè)：

 

一、術(shù)語和定義

 

羥值是計算物質(zhì)的量和數(shù)均分子量的依據(jù)，對于準(zhǔn)確控制配方中異氰酸酯和多元醇的質(zhì)量比（−NCO/−OH）、預(yù)測PET及其預(yù)聚物黏度、確定軟段含量以及得到性能穩(wěn)定的成品而言是至關(guān)重要的，另外也是監(jiān)控產(chǎn)品反應(yīng)程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

 

更準(zhǔn)確地說，羥值衡量的是樣品中含有多少能夠參與反應(yīng)的羥基（−OH）官能團(tuán)。羥基化學(xué)活性非?；顫?，可與異氰酸酯（−NCO）基團(tuán)形成堅固的化學(xué)鍵，這是涂料制備與施工過程中一大不可或缺的機(jī)理。

 

 

二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

 

GB/T 12008.3-2009 (ISO 14900:2001, NEQ)《塑料 聚醚多元醇 第3部分：羥值的測定》

 

GB/T 31412-2015 (ISO 4629:1996, MOD)《色漆和清漆用漆基 羥值的測定滴定法》

 

GB/T 27808-2011 《熱固性粉末涂料用飽和聚酯樹脂》中6.6

 

GB/T 31412-2015規(guī)定了測定色漆和清漆用漆基及漆基溶液中游離羥基的滴定方法。此羥基能以多元醇、偏酯、聚酯端基或羥基脂肪酸的形式存在。該標(biāo)準(zhǔn)對羥值的定義是：在規(guī)定試驗(yàn)條件下，1 g試樣中被乙?；牧u基所消耗的氫氧化鉀（KOH）的毫克數(shù)。試驗(yàn)原理是：試樣中含有的羥基用乙酸酐乙?；?。過量的乙酸酐被水解，用氫氧化鉀溶液滴定所產(chǎn)生的乙酸，用指示劑法或電位滴定法確定終點(diǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)不適用于含羥基和環(huán)氧基兩種基團(tuán)的樹脂，因?yàn)楹笳咭舶诮Y(jié)果中。該標(biāo)準(zhǔn)也不適用于硝基纖維素或酚醛樹脂。環(huán)氧樹脂的羥值測定方法按ISO 7142:2007的規(guī)定進(jìn)行。

 

 

羥值測定試驗(yàn)所用的電位滴定儀

 

三、羥值的影響因素

 

1. 交聯(lián)密度

 

這是羥值最核心的作用之一。在像制備聚氨酯這樣的反應(yīng)中，羥值的高低直接決定了形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的緊密程度——也就是交聯(lián)密度。

 

高羥值意味著和異氰酸酯交聯(lián)劑反應(yīng)時，會形成一張網(wǎng)眼很小、結(jié)構(gòu)很密的“網(wǎng)”。這張“網(wǎng)”賦予材料更高的硬度、更好的耐磨性、更高的機(jī)械強(qiáng)度和更強(qiáng)的耐化學(xué)品性。

 

低羥值意味著形成的“網(wǎng)眼”更大、結(jié)構(gòu)更疏松。這張“網(wǎng)”更柔韌，能賦予材料更好的彈性和柔韌性。比如，許多柔軟的彈性體、柔韌的涂層，就來源于低羥值的配方。

 

 

2. 最終性能

 

羥值對產(chǎn)物的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于“硬和軟”，還關(guān)系到以下性能：

 

附著力：足夠的羥值意味著更多的極性反應(yīng)點(diǎn)，這些點(diǎn)可以更好地與基材表面形成強(qiáng)大的相互作用力，從而提升附著力。

 

耐性：致密的“網(wǎng)絡(luò)”不僅能抵抗物理刮擦，也能更有效地阻擋化學(xué)物質(zhì)的滲透和侵蝕，從而提升耐溶劑性、耐水解性。

 

相容性：羥值的高低影響了聚合物的極性，從而決定了它與其它樹脂或助劑是否能和諧共處、穩(wěn)定共存。

 

 

四、影響羥值的因素

 

1. 多元醇的分子量與官能度

 

分子量：在官能度相同的情況下，分子量越低的多元醇，其羥值越高。反之，分子量越大，羥值則越低。官能度：官能度是指一個多元醇分子上平均帶有幾個羥基。

 

官能度越高，由它組成的體系，羥值自然也就更高。比如，用高官能度的聚醚或聚酯，是獲得高羥值、高交聯(lián)密度最直接的方法。

 

2. 配方的稀釋與干擾

 

惰性稀釋劑：如果配方中加入了大量不參與反應(yīng)的溶劑或增塑劑，它們會稀釋整個體系中羥基的濃度。雖然羥基的絕對數(shù)量沒變，但會直接影響最終的反應(yīng)程度。

 

其他活性組分：配方中如果還有其他含有活性基團(tuán)（如氨基、羧基）的物質(zhì)，它們會與羥基“爭奪”反應(yīng)機(jī)會，間接改變了羥基的有效利用率，從而在表現(xiàn)上干擾了羥值的真實(shí)效果。

 

 

樹脂羥值的計算不僅可以幫助我們了解該樹脂的性能，而且還可以為樹脂、涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用提供重要的參考。羥值的計算是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用價值。在實(shí)際操作中，需要充分掌握該項(xiàng)技術(shù)，并遵循標(biāo)準(zhǔn)化要求進(jìn)行測定和計算。