尼龙612/6共聚物热降解动力学的研究

使用热重分析仪研究了尼龙612/6共聚物在氮气氛围中不同升温速率下的热降解动力学,结果表明:尼龙612/6共聚物在N_2中的热降解过程为一步反应,降解温度随升温速率的增大而线性升高。其特征热降解温度T_f~0=478.09℃、T_p~0=467.10℃、平衡降解温度T_0~0=445.17℃。通过Kissinger方程、Flynn-Wall-Ozawa方程求得热降解反应的活化能分别为238.86、225.46 kJ/mol;指前因子lnA=31.20;使用Coats-Redfern方程计算得出不同升温速率下平均热降解活化能为228.36 kJ/mol,指前因子lnA为28.65,其接近于R_2分解机理并证明了尼龙612/6的热降解过程为球形生长,相边界反应,减速型降解曲线。     

导弹密封圈用硅橡胶热降解动力学研究

采用热失重法(TG)及微分热失重法(DTG)考察了随弹自然贮存10年的6101甲基乙烯基硅橡胶混炼胶O型密封圈材料的热稳定性,通过微分与积分的动力学方法算得6101混炼胶的热降解活化能,并采用Crane法对其反应级数进行了分析计算。结果表明,N_2气氛下,6101混炼胶热降解过程分两步进行。升温速度为5℃/min时,6101混炼胶的起始降解温度为445.7℃,最大降解速率时的温度为619.8℃。其热降解活化能约为237.9 kJ/mol,反应级数为1.05级,反应主要受随机成核与生长机理控制。     

PPO改性线性酚醛树脂的热降解动力学研究

以聚苯醚(PPO)改性线性酚醛树脂.采用热重分析法研究了不同升温速率下PPO改性酚醛树脂的热降解过程,通过非模型拟合法中的Flynn-Wall-Ozawa法、Friedman法和Kissinger法计算了降解过程的热降解活化能.结果表明,该树脂的热降解活化能随转化率的提高呈现先升高后降低再升高的态势,转化率为10%时,...     

PVC木塑复合材料热解动力学

将木粉按一定比例添加到PVC中得到复合材料,通过热重分析研究复合材料在空气、N2气氛下不同升温速率时的热解行为。通过Doyle和Tang method法计算了木塑材料的降解活化能。利用活化能分布函数,分析了复合材料在热解、燃烧过程中不同阶段的反应活性变化规律。研究表明,热解过程可分为3个阶段,230～360℃为第一失重阶段,360～430℃为稳定阶段,430～580℃为第二失重阶段。升温速率及反应气氛对热解过程有显著影响。由分布活化能模型计算表明,其热解动力学为一级反应,两个失重阶段的活化能分别为220kJ·mol-1和139kJ·mol-1,反应活性随失重率的增加而减少。     

热降解动力学方法研究ABS的降解机理

在空气气氛下,采用热重分析(TGA)研究了不同升温速率下丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）的热降解过程,分别使用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法对降解过程进行动力学分析。结果表明,ABS降解包含2个阶段,350~450 ℃之间发生降解反应,同时伴有交联反应,降解活化能（Ea）在200 kJ/mol左右,转化率在80 %~90 %时发生炭化反应,Ea提高到262.81 kJ/mol;500~600 ℃之间是残炭的氧化,Ea降低到130 kJ/mol左右,炭层稳定性较差。ABS的降解过程反应级数为0.946,降解受到随机成核与生长机理控制,降解在ABS基体内进行,而不是表面,所以降解气体燃烧不完全,易产生黑烟和熔融滴落。     

PA 1111的热降解过程和机理研究

通过热重分析研究了聚酰胺(PA)1111在N_2气氛中以不同升温速率时的热降解过程和机理。PA1111的热降解实验表明,PA 1111的热降解是一步过程,热降解温度为419.5℃。用Kinssinger和Flynn-Wall-Ozawa方法求得PA 1111的热降解表观活化能分别为239.3 kJ/mol和240.9 kJ/mol。用Coats-Redfern方法证明了PA 1111的热降解为减速机理。     

回收高密度聚乙烯的热降解动力学研究

研究了回收高密度聚乙烯的热降解动力学参数。采用热重分析法,分别测定了在氮气气氛中5、10、15、20℃/min四种不同升温速率下的热降解过程,得到四条热重曲线,采用kissinger法及Flynn-Wall-Ozawa法对改性前后PE回料的热分解动力学进行了分析,并用Crane公式对反应级数进行了求解。结果表明无论是否改性,PE回料的热失重均为一步降解反应,且提高升温速率后热重曲线向高温方向移动,但未改性PE回料体现出的热滞后现象要更加严重。kissinger法求得改性前材料的降解活化能E1=75.09k J/mol,表观指前因子ln A1=20.23;改性后降解活化能E2=316.18k J/mol,表观指前因子ln A2=43.22。ozawa法求得改性后PE回料的不同转化率下降解活化能E均有所提高,且活化能与转化率的关系曲线更加复杂。Crane公式求得改性前的PE回料热降解反应反应级数为0.933369,线性拟合系数为0.98909;改性后,其反应级数为0.961909,线性拟合系数为0.99565。且可由断裂的分子理论得出改性后PE回料的力学性能得到了增强。     

工业蜂窝型煤燃烧特性的热重分析及动力学研究

为了研究工业蜂窝型煤的燃烧特性,自行设计了一种能够进行较大量物料(20 g左右)热重分析的实验系统;采用对称—单纯形设计法优选出4种试样,利用自设系统结合热重分析试验方法,研究了纯氧气气氛下、恒定升温速率10℃/min条件下,试样从100℃升至900℃过程中的燃烧动力学特性,得到了4种试样的燃烧热重曲线;采用单一升温速率法(Coast-Redfern)和回归分析方法,计算出4种工业蜂窝型煤的燃烧动力学参数;结果表明:工业蜂窝型煤的燃烧过程大致可分为挥发分的析出和燃烧(275～380℃)、焦炭表面燃烧和燃烬(400～580℃)两个阶段,4个型煤试样燃烧过程均符合多段一级反应机理,平均表观活化能E_m分别为73.17kJ/mol、76.09 kJ/mol、91.28 kJ/mol和71.62 kJ/mol。     

聚丙烯／纳米碳管复合材料热降解动力学研究

以TGA为手段,进行了聚丙烯／纳米碳管复合材料的热降解动力学研究,采用了Kissinger和Vlynn—Wall—Ozawa两种方法计算了复合材料降解反应活化能。TG及DTG结果表明：降解一阶段完成。在5℃／min、10℃／min、20℃／min、40％／min升温速率下,最大热失重速率温度分别为441℃、452℃、477、486℃。随着加热速率的增加,热解温度向高温处横向位移。采用Kissingger法计算获得的活化能为36．298kJ／mol,采用Flynn—Wall—Ozawa法获得的活化能为215．95kJ／mol,均大于纯聚丙烯的活化能,纳米碳管的引入使材料的降解变得困难,热稳定性提高。     

尼龙1212的热降解过程和机理研究

通过热重分析研究了尼龙1212在N2气氛中在不同升温速率下的热降解过程和机理。尼龙1212的热降解曲线表明，尼龙1212的热降解是一步过程，用Kinssinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法求得尼龙1212的热降解表观活化能为227.5-228.2KJ/mol。用Coats-Redfern方法证明了尼龙1212的热降解为减速机理。     

基于热重-红外联用技术分析油酸的热解特性及动力学分析

利用热重红外联动技术（TG-DTG-FTIR）研究了橡胶籽油中的单不饱和游离脂肪酸油酸组分在不同升温速率（5℃/min、10℃/min、20℃/min、30℃/min）下的热解特性。然后,用多元线性回归法对油酸非等温热解所得到的特性参数进行研究并计算,求得不同升温速率下对应的反应级数、活化能和指前因子,并对不同升温速率下油酸热解反应活化能和指数前因子作线性拟合。结果表明：油酸热解过程主要可分为0～268℃和268～300℃两个阶段,由红外谱图特征峰的分析可知,不同升温速率下,在油酸热解的阶段内均出现了水蒸气、CH₄、CO₂和CO这4种主要气体挥发分。随着升温速率的增大,油酸热解的最大失重速率随之增大,热解区间也向着高温段移动,同时计算在升温速率从5～30℃/min的过程中,反应级数n=1时,热解反应活化能由105.57kJ/mol降低至93.99kJ/mol,指数前因子由6.99×10⁶降低至6.7×10⁵;n≠1时,热解反应活化能由102.45kJ/mol降低至93.38kJ/mol,指数前因子由3.13×10⁶降低至2.97×10⁴,反应活化能和指数前因子随升温速率的增大出现明显减小。通过对不同升温速率下油酸热解反应的活化能和指数前因子进行线性拟合后发现,两者间具有较好的补偿效应。     

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。     

基于TG-FT-IR的关中麦秆热解特性及动力学研究

利用TG-FT-IR技术分别以5、10、20℃/min 3种不同的升温速率,在室温至1000℃下对陕西关中地区麦秸秆(麦秆)的热解行为、特性及动力学进行了研究。研究结果表明,关中麦秆的热解过程可分为4个阶段:失水(室温到150℃)、半纤维素热解(150~300℃)、纤维素热解(300~380℃)及木质素热解(380~1000℃);升温速率的升高使关中麦秆的起始热解温度提高,较低的升温速率可克服热解过程中的传热滞后现象,更有利于关中麦秆的热解。关中麦秆升温速率20℃/min下最大失重速率处的的热解产物主要为H₂O、CH₄、CO₂、CO及一些芳香族、酸类、酮类、醛类、醇类、烷烃、酚类和醚类等有机物。通过无模式函数法中的FWO和KAS法对关中麦秆的热解表观活化能在转化率(α)0.1~0.8内进行了计算,所得活化能均约为202 kJ/mol。此外,Kissinger法估算所得表观活化能约为171.12 kJ/mol,略低于FWO法和KAS法热解表观活化能。     

纤维素热解动力学分析方法研究

以微晶纤维素为原料,在氮气气氛中利用热重分析仪考察了不同升温速率条件下纤维素的热解实验,分析了纤维素的热解动力学特性。采用双等双步法和Popescu法从热分析动力学的41种机理函数中选取最概然反应机理函数,同时运用Freeman-Carroll法、Coats-Redfern法、Starink法和双等双步法4种热分析方法计算热解反应活化能（E）、指前因子（A）,并对结果进行了分析比较。结果表明,随着升温速率提高,纤维素热解起始温度增加,热失重速率升高;纤维素的热解过程可分为4个阶段：脱水预热（40~120℃）、热解初期（120~260℃）、主要热解失重（260~400℃）和炭化（400~900℃）。纤维素主要热解段分两个阶段进行,其活化能在低温段（260~350℃）时,为166~176 kJ/mol,高温段（350~400℃）时,为171~216 kJ/mol;采用反Jander动力学模型能较好地描述主要热解反应过程;采用单一扫描速率法（Freeman-Carroll法和Coats-Redfern法）分析结果与实际值有较大偏差,多重扫描速率法（Starink法和双等双步法）得到的结果更具可靠性。     

聚甲基丙烯酸甲酯热降解行为研究

采用热损失法研究了不同的工艺条件对聚甲基丙烯酸甲酯熟降解的影响和热降解动力学的研究,结果表明,聚甲基丙烯酸甲酯在氮气氛下热降解为1级反应.平均活化能为195.36 kJ/mol;在氧气氛下热降解分为2个阶段,反应前期为1.5级反应,反应中后期为1级反应.升温速率对2段式反应的温度划分有较大的影响.随着升温速率的提高,1.5级反应的温度区域增大.     

西藏卡玛多微晶菱镁矿热分解行为研究

为了给西藏卡玛多微晶菱镁矿的开发利用提供理论指导，以粒径≤0.5 mm的西藏卡玛多微晶菱镁矿为原料，采用热重（TG）曲线研究了不同升温速率条件下微晶菱镁矿的热分解特性，并进行了热力学计算，同时根据微晶菱镁矿的热重实验数据，采用非等温热重分析方法（FWO法和KAS法）计算了不同升温速率条件下微晶菱镁矿的热分解活化能，最后分析了微晶菱镁矿的分解产物氧化镁的微观形貌。分解热力学研究结果表明：随着升温速率的增大，微晶菱镁矿分解所需的热量逐渐增大，当升温速率从2℃/min逐渐增加到10℃/min时，分解所需的热量从187.93 kJ/mol逐渐增大到207.08 kJ/mol。分解动力学研究结果表明：采用FWO法和KAS法求得的热分解活化能与分解率的变化趋势相近，当分解率≤30%时热分解活化能随着分解率的升高而急剧下降，当分解率>30%时热分解活化能随着分解率的升高而下降缓慢，且逐渐趋于平缓。微晶菱镁矿分解后的微观形貌表明，升温速率越大，其分解产物氧化镁的晶粒越大。     

碳气化反应的机理及热分析动力学研究

采用热分析（TG、DTG、DSC）技术,进行不同升温速率（10℃/min,,20℃/min,30℃/min）下碳气化反热分析研究。结果表明：在线性升温条件下,碳气化反应分为反应放热的缓慢阶段和吸热的快速阶段。慢速气化阶段呈现放热的原因是CO2在固体碳表面发生吸附作用热大于气化反应热。通过Coats-Redffen法求解动力学参数,得出慢速和快速气化阶段的活化能分别为65.68～33.38kJ·mol-1和159.26～105.58kJ·mol-1,并随升温速率的提高而降低。     

福泉高灰瘦煤的热解动力学研究

研究采用常用炼焦煤富泉高灰瘦煤Ⅱ为样品,对其进行了热重分析,考察了升温速率的影响,并采用Coats-Redfern积分模型计算了各单种煤在不同升温速率下(200~400℃、400~600℃、600~900℃)三阶段的热解活化能和指前因子(n=1)。     

基于热重分析法的喷涂聚脲的寿命预测

采用4种升温速率对聚脲进行了热降解动力学分析,通过Arrhenius方程和Kissinger方法拟合出其降解5%时的动力学参数,从而对聚脲的使用寿命进行了预测。结果表明：该聚脲试样降解5%时的活化能E=105.11 kJ/mol、反应级数n=2.91、指前因子A=e^21.11,使用寿命与温度关系式为lnt_f=12 643/T-21.66;计算可知,该聚脲试样在60℃下使用寿命为22年,80℃下使用寿命为2年,100℃下使用寿命仅4个月。     

磺化杯[6]芳烃的合成表征及热性能研究

以杯[6]芳烃为原料,在浓硫酸催化作用下,合成了磺化杯[6]芳烃,并通过红外光谱和核磁共振谱对其进行结构表征。热重分析结果表明,在升温速率为5℃/min时,磺化杯[6]芳烃开始降解温度为125.62℃,最快降解温度为269.43℃。经过Kissinger方程计算,磺化杯[6]芳烃的降解活化能为161.45k J/mol。