非等温DSC研究超支化聚醚/PEG/IPDI体系的固化反应动力学

采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了超支化聚醚对聚乙二醇/异佛尔酮二异氰酸酯体系(PEG/IPDI)固化反应动力学的影响。结果表明,PEG/IPDI体系的固化反应表观活化能约为53.278 kJ/mol,反应级数为0.914,指前因子为1.500×105min-1;加入6%的超支化聚醚后,体系的固化峰温升高,表观活化能、反应级数和指前因子分别提高至87.577 kJ/mol、0.960、1.201×1010min-1,机理函数仍遵循Avrami-Erofeev方程G(α)=[-ln(1-α)]n,只是方程中的指数n有所变化。超支化聚醚对PEG/IPDI体系的固化反应有一定的延缓作用,但不改变固化机理。浅析了超支化聚醚影响PEG/IPDI体系固化的原因。     

超支化聚酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的结构与性能

以分别具有端羟基、端十六烷基和端苯基的超支化聚酯(HBP)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行共混改性,研究了HBP的端基类型和用量对HBP/PET复合材料拉伸强度、冲击强度、结晶性能及动态黏弹性的影响。结果表明: 当端苯基超支化聚酯(HBP-Bz)、端十六烷基超支化聚酯(HBP-C16)和端羟基超支化聚酯(HBP-OH)的质量分数分别为0.1%、0.4%和0.2%时,HBP/PET复合材料的拉伸强度和冲击强度均达到最大值;3种超支化聚酯在其质量分数为0.1%~0.4%的范围内,复合材料的结晶度都得到了提高,与HBP-C16和HBP-OH相比,HBP-Bz的加入明显加快了PET的结晶速率;低用量(0.1wt%~0.4wt%)的HBP在PET共混改性中起到了增黏的效果,HBP/PET复合材料熔体表现出假塑性流体的流变行为,HBP的加入在一定程度上增加了PET大分子的链缠结和物理交联点,从而使HBP/PET复合材料的拉伸强度、冲击强度以及熔体黏度均得到提高。     

超支化聚酯/端羟基聚丁二烯型聚氨酯互穿网络的固化动力学

通过傅立叶红外光谱,在不同温度下测试了端羟基聚丁二烯(HTPB)型聚氨酯和含有20 %(质量分数)第4代超支化聚酯的HTPB型聚氨酯的固化过程,探索了超支化聚酯的加入对异氰酸酯(NCO)与OH之间反应的影响.结果表明:超支化聚酯的加入对NCO与OH之间的反应有很大的促进作用,反应的活化能由28.3 kJ/mol降低到18.3 kJ/mol,反应均为二级动力学反应.     

乙烯-醋酸乙烯共聚乳液水解动力学研究Ⅱ. 乳胶粒内部水解反应动力学

当乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液(EVA)胶粒表面水解完成后,水解反应将继续在胶粒内部进行,采用滴定法跟踪测试体系碱的浓度进行动力学研究,并建立一数学模型对其进行描述.研究表明,胶粒内部水解反应呈现前后两个阶段 ,反应速率主要由OH-在胶粒内部的扩散速率所控制.前半阶段反应活化能为53.21 kJ/m ol,指前因子为1.525×107 min-1,后半阶段反应活化能为44.86 kJ/mol, 指前因子为3.411×105 min-1.甲醇的加入能加速内部水解反应的进行.     

纳米SiO2表面处理对质子交换膜热稳定性的影响

研究了纳米SiO2在偶联剂修饰后对质子交换膜的热稳定性及热降解动力学的影响。利用热重分析(TG-DTG)在氮气气氛中,升温速率分别为5℃、10℃和20℃的条件下,采用Kissinger、Flynn-Wal-l Ozawa、Friedman和Modified Coats-Redfem方法对膜SiO2改性后的非等温动力学数据进行了分析。TG-DTG曲线显示SiO2改性后质子交换膜分解率达到10%和15%时,最低热降解温度分别为392.4℃和429.5℃,比改性前分别提高26.8℃和57.7℃。改性后质子交换膜为一步法分解,分解的温度区间为405℃~550℃,热分解的表观活化能E和指前因子lnA分别为223.1 kJ/mol和31.63 min-1,分解过程属于一维扩散(D1)机理控制。     

用快速筛选仪研究发射药的热分解

文章采用了一种新的热分析仪器——快速筛选仪(RSD),来研究两种发射药改铵铜推进剂和单基8/1推进剂的热分解过程,分析所得数据得到相应的热分解特性参数以及热动力学参数,发现改铵铜的起始分解温度在150~168℃左右,而8/1在175~185℃左右。8/1单基药活化能E=238.30 kJ/mol,指前因子A=3.7×1017s-1;改铵铜推进剂活化能E=216.67 kJ/mol,指前因子A=2.1×1017s-1。     

SnLi引发苯乙烯/异戊二烯/丁二烯聚合动力学

以含锡有机锂(SnLi)为引发剂,四氢呋喃(THF)为结构调节剂,环己烷为溶剂,对苯乙烯(St)、异戊二烯(Ip)和丁二烯(Bd)进行阴离子聚合,合成了锡官能化St-Ip-Bd三元共聚物(SIBR),研究了不同THF/SnLi(摩尔比)和引发温度下的聚合动力学。结果表明,在三元共聚合中,三种单体的反应速率与其各自浓度均符合一级动力学关系;随着引发温度的升高和THF/SnLi的增大,各单体的反应速率常数逐渐增大;当THF/SnLi为30时,单体BdI、p、St的表观增长反应活化能分别为68.486 kJ/mol,87.984 kJ/mol,76.351 kJ/mol,链增长频率因子分别为2.86×1010min-1,1.47×1013min-1,3.40×1011min-1。     

用于CIRTM工艺的环氧树脂酚醛树脂的固化工艺研究

采用动态差示扫描量热(DSC)法,研究了用于CIRTM工艺的E-44/GA327(DDM改性芳胺)环氧体系和苯并噁嗪酚醛树脂的固化过程,以及升温速率对固化体系DSC曲线的影响,并采用最佳固化温度外推法确定了两种树脂的最佳共固化制度。结果表明,苯并噁嗪固化反应表观活化能Ea为70.35kJ/mol,表观指前因子A为1.27×107s-1,反应级数n为0.897;E-44/GA327体系固化反应表观活化能Ea为44.04kJ/mol,表观指前因子A为1.78×104s-1,反应级数n为0.884。两种树脂的最佳共固化制度为140℃/240min+180℃/240min,按所确定的共注射树脂的固化工艺制备了浇铸体,苯并噁嗪和E-44/GA327的固化度分别达到了96.7%和98.3%,固化物力学性能良好,验证了固化工艺的合理性。     

不同端基改性超支化聚酯/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络力学性能研究

采用硬脂酸和乙酸酐对端羟基超支化聚酯的端基进行改性,并将其与端羟基聚丁二烯型聚氨酯(丁羟聚氨酯)形成互穿聚合网络。结果表明,硬脂酸改性超支化聚酯/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络的最大强度和最大延伸率均比空白胶片提高了3倍以上,而乙酸酐改性的超支化聚酯与丁羟聚氨酯形成的互穿聚合物网络存在明显的相分离。     

尼龙-66改性酚醛树脂的热解动力学与固化行为

以苯酚、甲醛、尼龙-66(PA66)为原料,合成了PA66改性酚醛树脂(PF)。通过热重法(TGA)分析了PA66改性PF的热分解过程;非等温差示扫描量热(DSC)法探讨了PA66改性PF的固化行为;根据Kissinger法、Ozawa法和Crane法分别求解出了固化反应和热分解反应的活化能、反应级数和频率因子。结果表明,改性树脂的热分解分为3个阶段,主体结构中苯环从440℃左右开始分解炭化。热分解活化能为312.4860 kJ/mol,反应级数为0.9552,频率因子为4.0949×1018s-1;固化过程中PA66的亚氨基与PF的羟甲基发生脱水缩合作用而加速了树脂的交联固化,同时吸收能量而导致总反应焓的降低,固化表观活化能为77.4252 kJ/mol,反应级数为0.9315,频率因子为1.4013×107s-1。     

过氧化氢对质子交换膜热分解机理的影响

采用非等温热重-微分热重(TG-DTG)技术研究了燃料电池质子交换膜在过氧化氢氧化后的热分解机理,并用Achar和Coats-Redfem方法对非等温动力学数据进行了分析,得到了其热分解的反应机理函数和动力学参数.计算结果显示,第一阶段热分解过程受(D3)三维扩散机理控制,表现活化能为172.6 kJ/mol,指前因子...     

超支化聚酯/聚醚聚氨酯互穿网络的力学性能研究

为了改善聚醚聚氨酯的力学性能,采用端硬脂酸酯基超支化聚酯和端乙酸酯基超支化聚酯与环氧乙烷四氢呋喃共聚醚型聚氨酯(PET-PU)形成互穿网络聚合物。结果表明,前者出现明显的相分离,而后者最大拉伸强度和最大延伸率比PET-PU提高了1.33倍和2.74倍。采用基团贡献法讨论了超支化聚合物与PET-PU的混容性。     

端叠氮基超支化聚酯的合成与表征

以三羟甲基丙烷为核、对甲苯磺酸为催化剂,2,2-二羟甲基丙酸缩聚为端羟基超支化聚酯,端羟基先后经磺酰化改性和叠氮基取代后得到端叠氮基超支化聚酯。利用红外光谱、核磁共振、元素分析、凝胶色谱等方法对目标产物进行了结构表征和确认;在此基础上,对目标产品进行了热重(TG)和差示扫描量热(DSC)表征。结果表明:端叠氮基超支化聚酯的支化度为0.45;热分解分为两个阶段,分别是端叠氮基热分解(249.4℃)和主链热分解(350℃);玻璃化转变温度为-55.2℃。     

Kinetics and mechanism of the exothermic first-stage decomposition reaction of 1,3-bis(2,2,2-trinitroethyl)-1,3-diazacyclopentanone-2

The thermal behavior, mechanism and kinetic parameters of the exothermic first-stage decomposition reaction of the title compound in a temperature-programmed mode have been investigated by means of DSC, TG-DTG and IR. The reaction mechanism was proposed. The kinetic model function in differential form, apparent activation energy (E(a)) and pre-exponential factor (A) of this reaction are (1-alpha)(2), 178.41 kJ mol(-1) and 10(17.06)s(-1), respectively. The critical temperature of thermal explosion of the compound is 184.99 degrees C. The values of DeltaS( not equal ), DeltaH( not equal ) and DeltaG( not equal ) of this reaction are 91.54 J mol(-1)K(-1), 176.86 kJ mol(-1) and 135.83 kJ mol(-1), respectively.     

Toughening of brittle poly(lactide) with hyperbranched poly(ester-amide) and isocyanate-terminated prepolymer of polybutadiene

Abstract  

The use of polylactide (PLA) in durable applications is currently being hampered by its brittleness and low impact strength. In this study, the effects on mechanical properties of two potential toughening agents for PLA, i.e., hydroxyl-terminated hyperbranched poly (ester amide) and isocyanate-terminated prepolymer of butadiene (ITPB), alone and in combination, are investigated with the aim of making tough PLA blends for use in durable non-food applications such as automotive interior. Synergistic effects in impact strength were observed in PLA ternary blends containing hyperbranched polymer (HBP) and ITPB. Impact strength of the PLA/HBP/ITPB ternary blend was improved by over 86 %, while the elongation at break was increased by over 100 %. Physical and chemical interactions between the hydroxyl-terminated HBP and the ITPB may be responsible for the observed synergistic effect and improvements in impact strength. Tensile, flexural, thermal, and thermo-mechanical properties of the PLA/HBP blends with varying amounts of the ITPB were studied. Scanning electron microscopy images showed evidence of stretched polymer which may indicate that the fracture behavior of PLA changed from brittle to ductile in the PLA/HBP/ITPB ternary blends.     

Industrial and simulation analysis of the nitrogen trichloride decomposition process in electrolytic chlorine production

Thermally stable high explosive, tetranitro-2,3,5,6-dibenzo-1,3a,4,6a-tetraazapentalene (TACOT) was synthesized and characterized during this work. Thermo analytical techniques (TG and DSC) were applied to study the thermal decomposition behaviour of TACOT in comparison with benchmark thermally stable high explosive 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene (TATB). Kinetic parameters such as reaction order, activation energy and pre-exponential factors were computed from the thermal data. The activation energy for TACOT (292 kJ/mol) was found 1.5 times to that of TATB (200 kJ/mol), which can account for its higher thermal stability and can be attributed to pentalene moiety in the former.     

超支化糖苷聚合物的合成及生物基质共混膜性能

单糖分子为原料,Koenigs-Knorr法合成一种带羧基和多羟基的糖苷衍生物,以此糖苷衍生物为单体制备超支化聚酯。用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析和热重分析表征中间产物和超支化聚酯结构。超支化聚酯与聚乳酸共混制备复合膜,扫描电镜观测复合膜的相容性,拉力试验测试复合膜的力学性能,差示扫描量热分析复合膜的热性能,接触角测量仪测试复合膜的润湿性。结果表明,成功合成了超支化聚酯目标产物,超支化聚酯的相对分子质量随代数的增加而上升,支化度较高,热稳定性较好。超支化聚酯与聚乳酸相容性良好,共混之后聚乳酸的力学性能、热性能及润湿性均有提高。     

热致液晶聚酰胺的热分解动力学及寿命

利用热重分析法,在不同升温速率下,对热致液晶聚酰胺热分解动力学进行研究。采用Friedman、Kissinger、Ozawa以及Coats-Redfern等方法对其动力学数据进行分析说明,确定其在氮气中反应机理函数是Avrami-Erofeev法则,活化能E≈208 kJ/mol;其在空气中初始热分解反应机理函数为Mempel Power法则,活化能E≈172 kJ/mol,后期热分解反应机理函数为反Jander法则,活化能E≈111 kJ/mol。并以失重5%作为寿终指标,计算热致液晶聚酰胺在不同温度的寿命,结果表明,其在尼龙加工温度范围内不会失效,适于与尼龙进行复合加工。