涂料工业：

 

一、术语和定义

 

羟值是计算物质的量和数均分子量的依据，对于准确控制配方中异氰酸酯和多元醇的质量比（−NCO/−OH）、预测PET及其预聚物黏度、确定软段含量以及得到性能稳定的成品而言是至关重要的，另外也是监控产品反应程度的一项重要指标。

 

更准确地说，羟值衡量的是样品中含有多少能够参与反应的羟基（−OH）官能团。羟基化学活性非常活泼，可与异氰酸酯（−NCO）基团形成坚固的化学键，这是涂料制备与施工过程中一大不可或缺的机理。

 

 

二、相关标准

 

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

 

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

 

GB/T 27808-2011 《热固性粉末涂料用饱和聚酯树脂》中6.6

 

GB/T 31412-2015规定了测定色漆和清漆用漆基及漆基溶液中游离羟基的滴定方法。此羟基能以多元醇、偏酯、聚酯端基或羟基脂肪酸的形式存在。该标准对羟值的定义是：在规定试验条件下，1 g试样中被乙酰化的羟基所消耗的氢氧化钾（KOH）的毫克数。试验原理是：试样中含有的羟基用乙酸酐乙酰化。过量的乙酸酐被水解，用氢氧化钾溶液滴定所产生的乙酸，用指示剂法或电位滴定法确定终点。该标准不适用于含羟基和环氧基两种基团的树脂，因为后者也包含在结果中。该标准也不适用于硝基纤维素或酚醛树脂。环氧树脂的羟值测定方法按ISO 7142:2007的规定进行。

 

 

羟值测定试验所用的电位滴定仪

 

三、羟值的影响因素

 

1. 交联密度

 

这是羟值最核心的作用之一。在像制备聚氨酯这样的反应中，羟值的高低直接决定了形成的三维网络结构的紧密程度——也就是交联密度。

 

高羟值意味着和异氰酸酯交联剂反应时，会形成一张网眼很小、结构很密的“网”。这张“网”赋予材料更高的硬度、更好的耐磨性、更高的机械强度和更强的耐化学品性。

 

低羟值意味着形成的“网眼”更大、结构更疏松。这张“网”更柔韧，能赋予材料更好的弹性和柔韧性。比如，许多柔软的弹性体、柔韧的涂层，就来源于低羟值的配方。

 

 

2. 最终性能

 

羟值对产物的影响远远不止于“硬和软”，还关系到以下性能：

 

附着力：足够的羟值意味着更多的极性反应点，这些点可以更好地与基材表面形成强大的相互作用力，从而提升附着力。

 

耐性：致密的“网络”不仅能抵抗物理刮擦，也能更有效地阻挡化学物质的渗透和侵蚀，从而提升耐溶剂性、耐水解性。

 

相容性：羟值的高低影响了聚合物的极性，从而决定了它与其它树脂或助剂是否能和谐共处、稳定共存。

 

 

四、影响羟值的因素

 

1. 多元醇的分子量与官能度

 

分子量：在官能度相同的情况下，分子量越低的多元醇，其羟值越高。反之，分子量越大，羟值则越低。官能度：官能度是指一个多元醇分子上平均带有几个羟基。

 

官能度越高，由它组成的体系，羟值自然也就更高。比如，用高官能度的聚醚或聚酯，是获得高羟值、高交联密度最直接的方法。

 

2. 配方的稀释与干扰

 

惰性稀释剂：如果配方中加入了大量不参与反应的溶剂或增塑剂，它们会稀释整个体系中羟基的浓度。虽然羟基的绝对数量没变，但会直接影响最终的反应程度。

 

其他活性组分：配方中如果还有其他含有活性基团（如氨基、羧基）的物质，它们会与羟基“争夺”反应机会，间接改变了羟基的有效利用率，从而在表现上干扰了羟值的真实效果。

 

 

树脂羟值的计算不仅可以帮助我们了解该树脂的性能，而且还可以为树脂、涂料的生产和应用提供重要的参考。羟值的计算是一项基础性的技术，具有广泛的应用价值。在实际操作中，需要充分掌握该项技术，并遵循标准化要求进行测定和计算。

 

来源：涂料工业

关键词： 涂料 羟值