超高相对分子质量聚乙烯的降解与稳定研究进展

综述了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)的热氧降解、光氧降解机理,影响降解的因素及国内外对提高其稳定性的研究进展。微量氧气引发的氧化循环可加速UHMWPE降解;氧气压力的增加及温度的提高也会加剧UHMWPE的降解;相对分子质量对UHMWPE的热稳定性影响不大。利用主辅抗氧剂发挥协同效应,可有效防止UHMWPE降解;加入多壁碳纳米管的UHMWPE具有较高的初始降解温度和质量损失速率最大时的温度,且均随着多壁碳纳米管含量的增加而升高。     

Nano-CaCO3/PP/PS复合材料的热降解行为的研究

用密炼机制备了马来酸酐接枝PP(MPP)和丙烯酸接枝PP(FPP)增容的nano-CaCO3/PP/PS复合材料,用TGA研究复合材料的热降解行为。结果表明:加入nano-CaCO3有助于提高PP/PS共混物的热稳定性,对于提高复合材料的热稳定性,FPP、MPP与nano-CaCO3不存在协同作用;nano-CaCO3/增容PP/PS共混物复合材料的DTG曲线在400℃~500℃间有两个失重速率峰,分别对应PS和PP的热降解。     

HBS改性聚甲醛的热稳定性

通过热重分析(TGA)研究聚甲醛(POM)、POM/抗氧剂1010、POM/1010/HBS体系的热稳定性,并通过Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfern法分析其非等温热降解动力学,计算得到动力学参数.结果表明:在失重率为1%时,POM/1010/HBS的温度高出纯POM 28.7 ℃;随着热失重率的提高,POM、POM/1010体系的降解活化能均呈下降趋势,而加入HBS后,体系的降解活化能呈上升趋势;说明热稳定剂HBS与抗氧剂1010有较好的协同作用,能够有效提高POM的热稳定性.     

含抗氧剂的NBR热稳定性及热解动力学研究

以热重分析为手段,研究了丁腈橡胶(NBR)加入抗氧剂前后在氧气环境下的热稳定性及在氮气气氛中非等温热降解动力学,采用Ozawa方法,计算了降解动力学活化能,结果表明:抗氧剂加入后有效延缓了NBR的降解,而且随降解率增加,NBR的降解活化能先增大后减小,最后趋于定值。不同抗氧剂的NBR的降解活化能相近。     

聚丙烯接枝马来酸酐热稳定性能的研究

采用热失重方法研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)的热分解行为,考察了MAH接枝率、PP降解程度和残余MAH单体对PP-g-MAH热稳定性能的影响。结果表明,MAH的接枝可以提高PP的热稳定性能。与PP相比,接枝率为0.72 %的PP-g-MAH起始分解温度升高28 ℃,420 ℃时的热分解速率常数下降57.6 %;接枝过程中PP分子链的降解对PP-g-MAH热稳定性能有不利影响。与降解程度最小的PP-g-MAH相比,降解程度最大的PP-g-MAH起始分解温度降低了20 ℃,420 ℃时的热分解速率常数增加了115 %;PP-g-MAH中残留的MAH使其起始分解温度降低了4.3 ℃。     

聚对苯二甲酸丙二酯的热降解性能研究

用热重分析和热重红外联用分析以及黏度降研究了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的热降解性能,并且与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)进行了比较。结果表明,PET的热稳定性比PTT及PBT好,而PTT和PBT的热稳定性相近。PTT中加入抗氧剂能提高PTT的热氧稳定性能。     

木塑复合材料的热氧化规律研究

以聚丙烯(PP)和木粉为主要原料制备了木塑复合材料(WPC),用差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TG）研究了WPC及其主要原料PP、木粉的热氧化曲线特征,并研究了木粉、抗氧剂对WPC氧化诱导时间的影响。结果表明,在含有抗氧剂1010的条件下,PP和WPC都不会被显著氧化,而当抗氧剂1010消耗完毕后（氧化诱导时间之后）,PP和WPC都会发生明显热氧化而使DSC曲线上出现放热峰,同时使TG曲线上出现快速热失重;抗氧剂对提高木粉的热稳定性没有显著效果;在WPC中加入抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）对提高WPC的热稳定性具有显著效果。     

官能团化聚丙烯改性Mg(OH)2阻燃PP的热稳定性

制备了官能团化聚丙烯(FPP)、反应性单体AA和在引发剂存在下从改性氢氧化镁阻燃PP材料，用TGA研究了添加FPP、AA和原位形成FPP对PP、阻燃PP的热稳定性的影响以及抗氧剂对热稳定性的影响。结果表明Mg(OH)2的加入使PP初始分解温度提高，分解速率降低，热稳定性提高。FPP的加入使高含量Mg(OH)2阻燃PP热稳定性进一步提高。DCP存在下从改性有利于提高阻燃PP热稳定性，尤其高用量Mg(OH)2阻燃PP。在抗氧剂和DCP同时存在下，高用量AA改性阻燃PP具有更高的稳定性。     

黏度法测定UHMWPE特性黏数的影响因素

研究了黏度法测量超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)的特性黏数过程中的乌氏黏度计毛细管内径、UHM-WPE浓度、复合抗氧剂浓度和溶解时间对测试结果的影响.结果表明,用不同内径毛细管的乌氏黏度计测量UHMWPE的特性黏数时,得到的结果是有差别的,测量UHMWPE的特性黏数时溶液浓度不宜高;为防止测定过程中UHMWPE YPE-1样品的溶解和降解,复合抗氧剂的加入质量分数0.002 5%为宜.     

改性共聚酯的化学结构及热降解性能

在5 L聚合装置上,成功合成了一系列用间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)和聚乙二醇(PEG)改性的共聚酯(MECDP)。核磁氢谱(1H-NMR)的测试结果表明:聚合物大分子中的对苯二甲酸(PTA)、PEG、SIPE的摩尔比与其投料比基本相符;共聚酯分子链的化学结构,与设想的分子链结构较好地吻合。热重分析仪(TGA)试验结果表明:在氮气和空气的氛围里,热降解温度(T)d均随着PEG质量分数的增加而下降;在空气氛围里的热降解,比在氮气氛围内的热降解更容易发生;在氮气氛围里的TGA曲线,只有一个热失重平台,而在空气氛围里的TGA曲线,有两个热失重平台。特性黏度变化的测试结果表明:PEG的质量分数越高,干燥温度越高,干燥时间越长,共聚酯的特性黏度值变得越小。     

抗氧剂在UHMWPE溶解过程中的作用

采用相对分子质量比较了抗氧剂1010和Ciba Irganox B 225混合抗氧剂在超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)溶解过程中的抗降解作用。结果表明:在UHMWPE溶解过程中,随着温度的升高,加热时间的增长,UHMWPE的相对分子质量有明显的下降;而抗氧剂能有效抑制UHMWPE的降解,其用量增加,抑制 UHMWPE降解的作用也随之增大;当加热110 min,温度升至180℃时,加入质量分数为2％的混合抗氧剂, UHMWPE的相对分子质量下降33．9％,而未加混合抗氧剂时,UHMWPE的相对分子质量下降70．2％。相同用量时,混合抗氧剂效果比抗氧剂1010好。     

溴化丁基橡胶液体抗氧剂的热分析研究

用热失重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)分别测定了添加4种新型液体抗氧剂的溴化丁基橡胶(BIIR)的热失重温度、氧化诱导时间和氧化诱导温度,综合考察了4种抗氧剂的热稳定性和抗氧化性能,评选出性能最好的抗氧剂及其最佳添加量,并分别计算了BIIR的等温和非等温(动态)热氧化反应的活化能。结果表明,4种抗氧剂的热稳定性和抗氧化效果差异较大,但均能不同程度改善BIIR热氧化稳定性。等温热氧化动力学实验结果表明,BIIR热氧化反应符合阿伦尼乌斯方程,抗氧剂添加前后BIIR等温氧化反应活化能分别为131.14kJ/mol、150.25kJ/mol;动态热氧化动力学实验得到抗氧剂加入前后BIIR的非等温氧化反应活化能分别为86.23kJ/mol和108.49kJ/mol。     

含抗氧剂聚碳酸酯的制备及降解性能研究

通过在聚碳酸酯(PC)中加入不同抗氧剂以提高其热稳定性,研究了抗氧剂的种类、用量、环境条件对PC热稳定件能和降解动力学的影响.结果发现,加入复配抗氧剂能显著提高PC的热稳定性能.在有氧气情况下,抗氧剂的质昔分数增至0.6%时,起始降解温度(以降解率达到5%时的温度计)从原来的472.1℃增加至500.4℃,而最大降解温度(降解速率最大温度)也从原来的530.3℃增加至546.4℃,并应用改良Coats-Redfem法对PC降解动力学做了分析.     

乙烯-三氟氯乙烯共聚物在加工过程中的热稳定性研究

为提升乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)在加工过程中的热稳定性,通过添加抗氧剂和硬脂酸盐热稳定剂进行热稳定性实验,测试黄色指数和拉伸性能进行表征。实验结果表明:ECTFE添加抗氧剂或硬脂酸盐热稳定剂后,热稳定性明显提升;抗氧剂的效果好于硬脂酸盐热稳定剂;复合后的抗氧剂效果好于单一抗氧剂;抗氧剂或硬脂酸盐热稳定剂的加入对ECTFE的拉伸性能影响不大。     

4-乙基苯酚低聚物抗氧剂对聚丙烯热和流变性能的影响

分别采用热重分析仪、差示扫描量热仪、X-射线粉末衍射仪和旋转流变仪研究了添加了0. 5%的4-乙基苯酚低聚物抗氧剂的聚丙烯复合材料(PP-A)的热性能和流变性能变化。热分析结果表明,加入抗氧剂后的PP-A在空气气氛下的热氧稳定性提高,其分解温度提高了9℃。结晶温度向低温区移动了5℃,结晶峰半峰宽变宽,结晶速率变慢。X射线粉末衍射仪测试表明PP-A的晶型未发生变化。流变测试结果表明PP-A的复数黏度η*、储能模量G'、损耗模量G″均较纯PP升高,随着角频率的增大,剪切稀化现象明显,呈假塑性流体变化。4-乙基苯酚低聚物抗氧剂抑制了PP的氧化降解。纯PP和PP-A的加权松弛谱表明抗氧剂的加入避免了PP轻微的氧化交联现象。     

NBR/炭黑硫化胶热空气降解行为的研究

采用热重分析(TGA)技术研究了丙烯腈含量、炭黑粒径对丁腈橡胶(NBR)纯胶及炭黑硫化胶的热氧降解性能的影响。结果表明,加入炭黑后,降解一旦开始降解速率就迅速增加,这与炭黑有利于空气中的氧气向基体内部扩散有关。热氧降解首先是氧气攻击α—H,生成过氧自由基引发断链失重,所以降解初期丙烯腈含量增加,失重速率减小。炭黑结构度是影响NBR热氧降解的主要因素,其次是比表面积。     

Sb/Ti复配催化半光聚酯热降解动力学研究

通过热失重(TGA)、Friedman方法、Chang方法系统研究了5种Sb/Ti复配催化剂(Sb/Ti配比分别为:100/0、75/25、50/50、25/75、0/100)合成半光聚酯PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)于氮气气氛下的热稳定性能及热降解动力学。热失重研究表明:失重1%时全钛聚酯失重温度比全锑的高,其他复配比例聚酯的失重温度处于二者之间;失重5%~50%时的失重温度,复配的均与锑相当,全钛的最低;通过Friedman法和Chang法求得热降解动力学参数:分解反应活化能E和反应级数n,结果表明,随着Sb/Ti复配催化剂中Ti比例的升高,E和n均呈下降趋势,聚酯的热稳定性下降。     

偏氟乙烯—六氟丙烯共聚弹性体热降解动力学的研究

本文采用热重法(TG)研究了偏氟乙烯—六氟丙烯二元共聚弹性体(氟橡胶—26)的热降解动力学,结果表明:氟橡胶—26的热降解按二个热失重阶段进行,计算了它在空气、氯气气氛中二个热失重阶段的热降解反应级数、热降解活化能和频率因子。     

ANTI-6阻燃聚丙烯的热降解动力学研究

开发的新型无卤膨胀阻燃剂ANTI-6对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。利用热重分析仪研究了PP/ANTI-6体系的热降解行为,探讨了阻燃性能与热行为的关系。结果发现,ANTI-6阻燃剂的加入使PP的反应活化能在不同阶段均有较大提升,在失重初期(6%),ANTI-6能使得PP快速脱水并生成刚性膨胀炭化物形成防火层。随着温度升高,PP/ANTI-6体系的反应活化能会有所下降;失重大于25%后,反应活化能呈快速上升趋势。PP/ANTI-6体系阻燃性能显著提升的同时,其力学性能变化不大。     

热氧老化对氮气气氛下聚碳酸酯热稳定性的影响

采用热空气加速聚碳酸酯(PC)老化的方式进行不同时间下的老化实验,然后在氮气气氛下进行热失重分析,并用Coats-Redfern法和Freeman-Carroll法进行热分解动力学分析。结果表明:老化初期,PC起始分解温度、半失重温度和最大失重温度以及热降解活化能均呈下降趋势;PC的热稳定性下降,主要发生断链和端基脱落;老化后期,PC的起始分解温度、半失重温度和最大失重温度以及热降解活化能又均增大,因PC的交联可使其热稳定性有所提高。