EVA装置引发剂中过氧化物含量的测定方法研究

EVA装置引发剂中过氧化物含量的测定方法研究

宋颖婧

中国石化扬子石油化工有限公司，江苏 南京210000

摘要：建立了EVA装置引发剂中过氧化物含量的测定方法，采用碘量法，探究碘化钾用量、反应温度、反应时间对测定结果的影响，结果表明，加碘化钾4mL就基本保证试样中过氧化物完全反应，温度高于25℃能保证试样充分反应，反应时间超过20min，过氧化物与碘化钾就能充分反应，最终确定碘化钾5mL、反应温度25℃，反应时间30min，测得活性氧的浓度相对误差为2.08%，准确度满足测定要求。

关键词：过氧化物 含量测定 碘量法

1引言

引发剂又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基（即初级自由基）的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。其中有机过氧化物分子中含有-O-O-键，可在较低温度下引发热分解，易产生游离基[1]，因此作为游离基加聚反应中游离基的来源而广泛地用作聚合引发剂[2]。值得注目的是，有机过氧化物可用作低密度聚乙烯（LDPE）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、乙丙橡胶（EPDM）和其他合成橡胶的引发剂。引发剂过氧化物的用量直接影响着聚合反应速度和聚合物的分子量[3]，因此引发剂中过氧化物含量的测定对塑料产品的质量尤为重要，测定方法的准确有效更加重要。

扬子石化EVA装置可能用到的有机过氧化物引发剂有5种，需要对其进行过氧化物含量的测定，从而指导工艺生产，同时对生产过程中产生的废油进行过氧化物测定，以便处理。目前测定引发剂中过氧化物含量的方法主要有碘量法和气相色谱法[4-5]。采用气相色谱法分析过氧化物的含量，要求所含的过氧化物稳定性较好，在气相色谱的分析温度下，仍能保持不分解，才能保证过氧化物含量的准确分析；碘量法适用范围更广，能有效降低干扰，提高测试准确度，满足EVA装置溶液中过氧化物含量测定需求。因此，本实验采用碘量法测定EVA装置引发剂中过氧化物含量。

2实验部分

2.1实验仪器

碘量瓶，250mL；滴定管：50mL，最小刻度0.1mL；恒温水浴槽：精度±1℃；分析天平，精确到0.0001 g。

2.2 实验试剂

异丙醇，冰乙酸，氯化铜溶液，4 50%碘化钾溶液，硫代硫酸钠标准滴定溶液，氮气，脱氧水，EVA装置用引发剂。

2.3 实验方法

有机过氧化物与碘化钾溶液作用，生成碘，碘与定量的硫代硫酸钠标准溶液作用，重新被还原，根据消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，计算得到有机过氧化物的含量。

具体方法：试样溶于异丙醇、冰醋酸、氯化铜溶液中，加入4 50%碘化钾溶液，有机过氧化物与碘化钾溶液作用，生成碘，用定量的硫代硫酸钠标准溶液滴定，直至无色终点。

3结果与分析

采用碘量法对EVA装置用引发剂中的活性氧含量进行测定，调变碘化钾的用量、反应温度及反应时间，探究碘化钾用量、反应温度、反应时间对分析测定结果的影响，结果如下。

3.1 碘化钾用量对测定结果的影响

在通氮条件下加入不同量新鲜配置的50%碘化钾溶液，本实验设置碘化钾溶液的加入量分别为1、2、3、4、5、6mL，探究碘化钾用量对测定结果的影响，结果如表4所示。从表中可得，在一定范围内，随着碘化钾用量的增加，所测得的活性氧的含量逐渐增加，当碘化钾的加入量超过4mL时，测定的活性氧含量基本不变，说明碘化钾与过氧化物发生反应[6]，试样量在3～4mmoL时，加碘化钾4mL就基本保证试样中过氧化物完全反应，以加入5mL碘化钾为宜。

表4 碘化钾用量对测定结果的影响

3.2 反应温度对测定结果的影响

本反应对温度敏感，因此探究反应温度对测定结果的影响，加入碘化钾后，至于不同温度梯度的水浴中进行反应，本实验设置反应温度为20、25、30、35、40℃，所得到的活性氧含量如图1所示。从图中可以看出，在温度低于25℃时，测得的活性氧含量明显偏低，说明低温抑制试样与碘化钾的反应，温度高于25℃时，随着温度的升高，测得的活性氧含量略有提升，基本维持不变，说明温度高于25℃能保证试样充分反应[7]。

图1 反应温度对测定结果的影响

3.3 反应时间对测定结果的影响

本部分探究反应时间对测定结果的影响，实验设置反应时间为10、20、30、40min，所得到的活性氧含量如表5所示。从表中可以看出，当反应时间大于20min时，测得的活性氧浓度不变，说明反应时间超过20min，过氧化物与碘化钾就能充分反应，反应时间为30min为宜。

表5 反应时间对测定结果的影响

3.4 准确度分析

取已知活性氧浓度为0.80%的过氧化物试样，实验所述方法测定，测得活性氧的浓度分别为0.82%、0.81%、0.82%，三次平行实验取平均值，得到活性氧的浓度为0.82%，相对误差为2.08%，满足测定要求。

4结论

在测定EVA装置引发剂中过氧化物的含量试验中，本实验采用碘量法，探究碘化钾用量、反应温度、反应时间对测定结果的影响，加碘化钾4mL就基本保证试样中过氧化物完全反应，温度高于25℃能保证试样充分反应，反应时间超过20min，过氧化物与碘化钾就能充分反应，因此，最终确定碘化钾5mL、反应温度25℃，反应时间30min，测得活性氧的浓度相对误差为2.08%，准确度满足测定要求。

参考文献

[1] 鲍彦广. 新型碳碳键引发剂制备及引发烯类单体聚合的研究[D]. 北京:北京化工大学. 2015.

[2] 崔凯, 兰云军, 许晓红. 关于自由基聚合反应中引发剂的应用探讨[C] 中国化工学会精细化工专业委员会学术会议暨全国皮革化学品学术交流会. 2009.

[3] 邹盛欧. 聚合引发剂有机过氧化物[J]. 广东化工, 2001, 28(001):5-9.

[4] 车金凤. 气相色谱法测定引发剂中的二叔丁基过氧化物[C] 全国石油化工色谱学术会议. 2012.

[5] 陈鹭, 肖芙蓉, 王蔚,等. 碘量法测定氧载体中的活性氧[J]. 分析试验室, 2006(07):119-122.

[6] 徐特. 二叔丁基过氧化物气相色谱法和碘量法测定含量方法比较[J]. 科技经济导刊, 2018(32):2.

[7] 冯光军, 王震, 崔磊磊,等. 臭氧化反应过氧化物中间体测定[J]. 辽宁化工, 2021, 50(6):4.