超支化聚酯/聚氨酯体系非等温固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了不同代数的超支化聚酯/聚乙二醇型聚氨酯体系的固化反应动力学,采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法、Friedman-Reich-Levi法和Crane公式计算了各体系的表观活化能、反应级数、指前因子以及机理函数等固化反应动力学参数.结果表明,加入6%的第二...     

空气中PE-LD与PE-LD-g-HEA的非等温热分解行为研究

采用固相接枝法制备了丙烯酸-2-羟乙酯（HEA）接枝低密度聚乙烯（PE-LD）共聚物（PE-LD-g-HEA）,通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪分析了不同温度处理下PE-LD、PE-LD-g-HEA的结构变化,并用热重分析法研究了二者的热分解动力学。结果表明,热处理时PE-LD-g-HEA较PE-LD的结晶度变化小,主链断裂缓慢,热稳定性提高;Kissinger法和Crane法计算了PE-LD表观活化能为88.63 kJ/mol、指前因子1.17×106 s-1、反应级数为0.88,接枝产物的表观活化能为217.35 kJ/mol、指前因子5.92×1015 s-1、反应级数为0.95,Ozawa法计算的表观活化能值与Kissinger法相相近。     

长纤维增强反应注射成型聚氨酯基复合材料固化动力学研究

采用长纤维增强反应注射成型工艺制备了聚氨酯(PUR)/玻璃纤维(GF)复合材料,为了优化PUR/GF复合材料的固化工艺,运用DSC仪研究了GF对PUR固化动力学特性的影响,计算了PUR/GF复合材料的固化表观活化能和反应级数,并建立了相应的固化反应动力学方程。结果表明,随着GF的加入,PUR的固化特性对升温的敏感性降低,与纯PUR的表观活化能和指前因子相比,加入GF后其值有较大幅度增加,反应级数由0.7805变为0.529 9。GF的加入,使PUR/GF复合材料的固化反应热温度区域变宽,反应热明显减少,固化起始温度变化不大,固化峰值温度和固化终止温度有所升高。     

助剂对不饱和聚酯树脂固化反应的影响

采用非等温示差扫描量热法(DSC)研究了添加抗氧化剂和抗紫外剂对不饱和聚酯树脂(UPR)体系固化反应的影响。通过Kissinger-Crane方程和Ozawa方程求解了反应的表观活化能、指前因子、反应级数等动力学参数。运用T-β外推法确定了UPR的凝胶温度(T_(gel))、固化温度(T_(cure))和后处理温度(T_(treat))等固化工艺温度参数。结果表明,抗氧剂和抗紫外剂的加入对UPR的固化反应级数没有影响,但会使表观活化能增大,固化工艺温度升高。     

聚氨酯发射药的非等温热分解反应动力学研究

通过差示扫描量热法(DSC)研究以聚氨酯弹性体、黑索金、硝化纤维素以及太根等组成的聚氨酯发射药的热分解性能,将DSC数据结合Kissinger方程和Ozawa方程计算其活化能、指前因子和机理函数方程。聚氨酯发射药(含太根)活化能E和指前因子A约为140 kJ/mol和1.45×10⁽¹⁴⁾;聚氨酯发射药(不含太根)活化能E和指前因子A约为128 kJ/mol和9.73×10(14);聚氨酯发射药(不含太根)活化能E和指前因子A约为128 kJ/mol和9.73×10⁽¹³⁾。聚氨酯发射药热爆炸临界温度T_b约为490 K,自加速分解温度约为475 K。     

MgH_2和Mg(BH_4)_2对硝酸铵热分解过程的影响

为探索金属氢化物(MgH2和Mg(BH4)2)对硝酸铵(AN)热稳定性的影响,在升温速率分别为2、5、10和20℃/min条件下,用DSC测试了纯AN及其与MgH2或Mg(BH4)2混合物的热分解特性,根据DSC数据计算了热分解反应的表观活化能和指前因子等动力学参数,分析了加入金属氢化物引起AN热稳定性的变化机理。结果表明,加入MgH2后,AN分解反应的表观活化能变化较大,初始分解温度大大降低,AN的分解机理发生了改变;而加入Mg(BH4)2对AN的热分解过程影响不大,且表观活化能没有明显变化。     

聚氨酯发射药的非等温热分解反应动力学研究

通过差示扫描量热法(DSC)研究以聚氨酯弹性体、黑索金、硝化纤维素以及太根等组成的聚氨酯发射药的热分解性能,将DSC数据结合Kissinger方程和Ozawa方程计算其活化能、指前因子和机理函数方程。聚氨酯发射药(含太根)活化能E和指前因子A约为140 kJ/mol和1.45×10~(14);聚氨酯发射药(不含太根)活化能E和指前因子A约为128 kJ/mol和9.73×10~(13)。聚氨酯发射药热爆炸临界温度T_b约为490 K,自加速分解温度约为475 K。     

竹浆纤维甲酸水解特性研究

探讨甲酸反应体系中,盐酸浓度、固液比、反应温度、反应时间对竹浆纤维水解的影响,以及在该体系中葡萄糖的降解情况,得到了竹浆纤维素在含4%盐酸的甲酸体系中不同温度下(55~75℃)的水解速率和葡萄糖的降解速率。竹浆纤维水解的Arrhenius方程指前因子为1.48×1014h-1,葡萄糖降解的Arrhenius方程指前因子为2.32×1020h-1。竹浆纤维水解的表观活化能为87.65 kJ/mol,葡萄糖降解的表观活化能为141.44 kJ/mol。     

BMI-5100双马来酰亚胺树脂的固化动力学研究

采用示差扫描量热法(DSC)研究了BMI-5100双马来酰亚胺树脂及其加入质量分数5%的双叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)固化剂体系的固化反应动力学。通过线性拟合得到BMI-5100树脂体系的特征温度及固化动力学参数。结果表明:纯BMI-5100的非等温固化DSC曲线呈现单峰反应,其凝胶温度、固化温度和后处理温度分别为216.5,277.1,317.5℃,表观活化能E为90.7 kJ/mol,指前因子A为5.3×10~7、反应级数n为0.872。含固化剂体系的固化过程出现了2个固化峰,第1固化峰所对应的凝胶温度、固化温度和后处理温度分别为143.1,150.1,164.2℃,第2固化峰相应温度分别为164.2,181.3,208.7℃,表明固化剂的加入可以明显降低BMI-5100树脂的固化温度并提高固化速率。     

FTIR跟踪研究颜料对双组分聚氨酯涂料固化反应的影响

研究了颜料对双组分丙烯酸聚氨酯涂料交联固化反应成膜速率的影响。试验结果表明,颜料体积浓度相同的不同颜料,其反应体系的固化反应速度随温度而变化的趋势不同,二酮－吡咯－吡咯类宝红颜料在90℃下的反应速度常数最大,而甲苯胺红在40℃下的反应速率常数最大,并由FTIR跟踪结果通过阿雷尼乌斯方程式计算出了不同颜料反应体系的固化反应的表观活化能及频率因子。     

双酚化合物改性氰酸酯树脂体系固化动力学的研究

采用Kissinger法对双酚A/双酚E氰酸酯和双酚M/双酚E氰酸酯进行了固化反应动力学研究,得到了不同双酚化合物作用下的表观反应活化能、指前因子、反应级数及135℃下的速率常数。对于双酚A/氰酸酯体系,起始固化温度为97.8℃,峰值温度为132.7℃,表观活化能为68.98kJ.mol-1,指前因子为1.27×108min-1,135℃下的速率常数为0.1889min-1;对于双酚M/氰酸酯体系,起始固化温度为88.7℃,峰值温度为131.1℃,反应活化能为64.58kJ.mol-1,指前因子为3.51×107min-1,135℃下的速率常数为0.1905min-1。研究表明,增加反应物结构的柔韧度有利于反应的进行。     

内脱模剂对酸酐/环氧树脂体系固化反应的影响

本文研究了内脱模剂对叔胺催化促进的酸酐/环氧树脂体系粘度、凝胶时间和固化反应动力学参数的影响。结果表明,内脱模剂的加入使环氧树脂体系的粘度降低,凝胶时间延长,固化反应活化能升高,有阻聚作用。     

H3PO40W12·xH2O/C催化合成乙酸异戊酯的动力学

以活性炭吸附磷钨酸水合物作催化剂催化合成乙酸异戊酯,在优化条件下,消除内外扩散,研究乙酸浓度与时间的变化关系,建立酯化反应的表观动力学模型,并对模型进行验证。结果表明,常压下,在实验条件范围内,该酯化反应为二级反应,活化能为Ea=31.20 kJ/mol,指前因子k0=114.43 L/（mol.min）,动力学模型计算结果与实际测定结果相符合,动力学方程为：r=dCA/dt=114.43e-31197/RTCACB。     

H3PO40W12·xH2 O/C催化合成乙酸异戊酯的动力学

以活性炭吸附磷钨酸水合物作催化剂催化合成乙酸异戊酯,在优化条件下,消除内外扩散,研究乙酸浓度与时间的变化关系,建立酯化反应的表观动力学模型,并对模型进行验证.结果表明,常压下,在实验条件范围内,该酯化反应为二级反应,活化能为E.=31.20 kJ/mol,指前因子kO=114.43 L/(mol·min),动力学模型计算结果与实际测定结果相符合,动力学方程为:r=dCa/dt=114.43e-31197/RTCAB.     

硼金属化RDX基炸药的热行为

采用热重(TG-DTG)及高压差示扫描量热(PDSC)技术,考察了含硼金属化RDX基炸药的热行为。研究了不同金属组分对金属化炸药热分解性能的影响,计算获得热分解的动力学参数表观活化能及指前因子。结果表明,RDX分解及其分解产物能"活化"硼粉,使之在高温下更易被氧化或氮化,而RDX对Al粉或Mg粉氧化反应的影响相对较小;B、Al和Mg金属粉的加入导致RDX的热分解反应表观活化能和速率降低,DSC(PDSC)和DTG峰温滞后,DSC的量热值下降。     

废弃印刷线路板热解表观动力学模型研究

在探讨废弃印刷线路板热解表观动力学模型时,提出采用蔡式温度积分式实现温度积分的解析解求解,避免了传统FWO温度积分近似式对温度积分展开式高阶项的省略,提高计算精度。采用Levenberg-Marqurdt优化非线性回归方法,运用1stOpt通用全局优化数值计算软件实现热解动力学三因子表观活化能、指前因子、反应级数等参数的求解。研究结果表明：①FR4型印刷线路板表观动力学三因子活化能为250.0 kJ/mol,指前因子为9.495×1019 min－1,反应级数约为7.0;Teflon型印刷线路板表观动力学三因子活化能为183.42 kJ/mol,指前因子8.250×1010 min－1,反应级数约为零。②Teflon型印刷线路板求解的热解模型与实验结果近乎完美性一致,FR4型线路板在主要热解温区内获得很好的预测结果。在失重率小于0.2之后的温度区域存在一定的偏差。     

阿莫西林的热分解行为研究

利用热重分析（TG）采用不同升温速率（5,10,15,20,30℃/min）在氮气气氛下对阿莫西林热分解动力学进行了研究。采用Coats-Redfern和Ozawa热分析处理动力学数据的方法,计算阿莫西林热分解反应活化能E及指前因子A。结果表明,阿莫西林的热分解反应为一级反应,在15%～35%的失重率时热分解表观活化能为51.43～56.34 kJ/mol,指前因子lgA值为8.76～9.38。     

柔性UPR树脂/粉煤灰非等温固化动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究了柔性不饱和聚酯树脂/粉煤灰体系的非等温固化过程,利用T-β外推法确定了体系的固化工艺温度:凝胶温度257.625K、固化温度374.275K、后处理温度406.565K。用Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman-Reich-Levi法获得了柔性UPR固化反应表观活化能为Ea=83.94kJ·mol-1。由ASTME698-79标准方法求得指前因子,lnA=25.27;结合Crane方程分析知,复合体系的固化反应接近于一级反应。最终建立了复合体系固化反应动力学方程为ln(ddαt)=25.27-10096.22T+ln(1-α)0.9126。     

离子液体与树脂催化合成醋酸正丁酯的动力学比较

以阳离子交换树脂AMBERLYST15和各种离子液体为催化剂,研究了醋酸和正丁醇反应生成醋酸正丁酯的动力学。实验测定了催化剂种类、反应温度和催化剂量对反应速率的影响,并用拟均相模型对实验数据拟合。在实验条件下,发现AMBERLYST15和己内酰胺四氟硼酸盐催化效率很高,表观活化能分别为36.69,37.06kJ/g,指前因子分别为120.0,61.50m3/(g.h)。结果表明,树脂AMBERLYST15和己内酰胺四氟硼酸盐离子液体二类催化反应的活化能相近,指前因子却相差很大,2种催化剂在相同的催化机理下有不同的催化效率。     

高温煤焦油加氢裂解反应动力学研究

在360℃～400℃,氢气初压1MPa～2.5MPa,5min～40min以及0.5～3剂油比条件下,在自制的间歇式反应器上对高温煤焦油在超临界二甲苯中加氢裂解的宏观反应动力学进行了研究,建立起三集总宏观反应动力学模型.结果表明,该模型能较好反应高温煤焦油在超临界二甲苯中加氢裂解行为.在本实验条件下高温煤焦油在超临界二甲苯中加氢裂解反应时裂化反应的表观压力指数为-0.2111,表观剂油比指数为0.4033,表观活化能为15.765kJ/mol,指前因子为2.722min-1.MPa(0.2111);缩合反应的表观压力指数为-0.2884,表观剂油比指数为-0.4459,表观活化能为30.762kJ/mol,指前因子为18.952min-1.MPa(0.2884);总反应的表观压力指数为0.1609,表观剂油比指数为0.2265,表观活化能为39.049kJ/mol,指前因子为204.226min-1.MPa(-0.1609).