聚乙烯的热降解动力学研究

采用三种不同的动力学分析方法,即Freeman方法、Flynn-Wall-Ozawa以及Kissinger方法对不同类型聚乙烯的热分解动力学进行了探讨。结果表明,Flynn-Wall-Ozawa法I、Friedman法的测试结果与三者聚乙烯的结构特征较吻合,不同聚乙烯降解活化能的大小顺序为HDPE>LLDPE>LDPE。     

阻燃POM的热降解动力学研究

采用双螺杆挤出机制备了APP/MC/DPER/novolak阻燃POM材料,对材料进行了TGA测试,采用Flynn-WallOzawa方法、Starink方法两种动力学方法研究了阻燃POM的热降解动力学。由这两种方法计算得到的结果较为吻合,结果表明,阻燃剂的添加使POM材料的热降解活化能先下降后升高,说明阻燃剂先于POM分解并生成耐热性好的残炭。     

不变动力学参数法研究热固性阻燃聚乳酸的热降解动力学

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为阻燃剂,制备了热固性阻燃聚乳酸材料,利用热重分析仪(TGA)获得了不同升温速率下热固性阻燃聚乳酸材料热降解过程的热重曲线,并应用不变动力学参数法建立其热降解动力学模型,评估了18个动力学函数对材料热降解过程的贡献率。研究发现:随着热降解转化率(α)的增加,材料的热降解活化能呈缓慢上升趋势;阻燃剂DOPO的加入提高了热固性聚乳酸材料的热稳定性,并改变了各个动力学函数对热降解的贡献率,但没有改变聚乳酸热降解的核心机制。     

阻燃聚丙烯复合材料的热降解动力学的研究进展

对阻燃聚丙烯复合材料在热降解动力学的应用及现状进行了综述。介绍了国内外有关阻燃聚丙烯复合材料的活化能的研究进展。阻燃剂不仅提高了阻燃性能,而且提高了复合材料的热稳定性。     

有机硅阻燃环氧树脂体系的热降解动力学分析

为获得有机硅阻燃环氧树脂体系在热降解过程中的动力学数据,并阐明有机硅阻燃剂的作用机理,使用Change法对该体系的热降解动力学进行分析,结果发现该体系的热降解过程为一级反应。相比于空白体系,阻燃体系的平均热降解活化能更高,成炭性能更好,这表明有机硅阻燃剂在材料热降解过程中起到了较好的稳定作用,最终达到了提高阻燃体系成炭率和阻燃性的目的。     

膨胀阻燃聚丙烯的热降解动力学及热寿命分析

利用双辊混炼机制备了共混型阻燃聚丙烯(PP)材料,并用热重(TG-DTG)方法研究了PP、PP/MPP和PP/MPP/PER在N2气氛下以不同升温速度时的热降解动力学行为,以此探讨阻燃性能与热降解行为的关系.试验发现,加入阻燃剂后材料的初始分解温度提前;利用Kissinger法和Flynn-Wall法求取了材料的活化能,发现两种方法求取的结果相一致,并且添加阻燃剂后,材料的活化能明显提高;热降解残留物的红外光谱分析结果表明MPP复配PER后,保留了更多的PP特征峰;说明阻燃剂提前分解成炭、隔热、隔氧,阻止了PP的进一步氧化分解;材料的寿命分析发现,添加阻燃剂后,材料的热寿命都明显提高.     

阻燃热塑性聚酯弹性体的热降解动力学研究

采用阻燃剂与单体共聚合成阻燃共聚热塑性聚酯弹性体(FR-TPEE),对FR-TPEE进行热失重分析,并采用Kissinger法,Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfern法对FR-TPEE热降解动力学进行研究。结果表明:FR-TPEE热降解过程分3个阶段,Kissinger法计算其活化能偏小,Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfern方法不适用于处理FR-TPEE热降解第三阶段。Coats-Redfern方法得知FR-TPEE第一阶段的降解机理是相界面控制反应机理,第二阶段是一维扩散机理。     

过氧化二异丙苯在聚乙烯切片中的热降解动力学

采用差示扫描量热法(DSC)研究了过氧化二异丙苯(DCP)在聚乙烯(PE)切片内部的热分解过程,结果表明,可以通过不同DCP含量样品的反应放出热焓与DCP含量的关系曲线呈很好的线性关系;应用Arrhenius方程描述了DCP在PE切片内部的热分解反应动力学,结果表明DCP的热分解反应可以按一级反应动力学进行,从而求得热降解过程的表观活化能和频率因子。     

几种常见阻燃聚乙烯的热解特性研究

采用垂直燃烧法、差示扫描量热法、热重分析法和裂解气相色谱/质谱法研究了溴系阻燃剂、膨胀阻燃剂、无机磷阻燃剂和氮系阻燃剂对聚乙烯(PE)热解的影响,同时结合Kissinger法与Flynn-Wall-Ozawa法求其热解活化能.结果 表明,四种阻燃体系不同程度地提高了PE的结晶度.与纯PE相比,阻燃PE热解起始温度提前,...     

膨胀型无卤阻燃聚丙烯的热分解动力学研究

采用四种不同的动力学分析方法,即Kissinger法、Ozawa法、Freeman-Carroll法和Coats-Redfem法对含N、P阻燃剂(IFR)的膨胀型无卤阻燃聚丙烯体系的热分解动力学进行了探讨。四种方法的计算结果不太一致,但是都得出阻燃聚丙烯的活化能比未阻燃的聚丙烯的活化能高,活化能顺序为:EB>EA>EPP[A:m(PP)∶m(IFR)=1∶0.3,B:m(PP)∶(IFR)=1∶0.4],说明了阻燃聚丙烯有更好的热稳定性。     

PMMA/MWCNT复合材料的热降解动力学

采用溶液共混法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/多壁碳纳米管（PMMA/MWCNT）复合材料,利用热重法研究了不同气氛下复合材料的热降解,并采用Flynn-Wall-Ozawa、Kissinger和Friedman等3种方法计算其动力学参数。结果表明,MWCNT的添加量为3 %时,在氮气和氧气中复合材料的初始降解温度较纯PMMA分别提高了54.62 ℃和70.4 ℃,最大热失重速率温度也有一定程度的提高,说明MWCNT能显著提高PMMA的低温热稳定性,尤其是在有氧环境中,而对高温热稳定改善不明显;采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman法计算得到的活化能（Ea）变化趋势一致,当MWCNT的添加量为3 %时,Ea较纯PMMA提高最多,在氮气中分别为45.99、95.10、72.46 kJ/mol,在氧气中分别增加53.42、120.63、110.41 kJ/mol;由Friedman法求解出复合材料的反应级数（n）在氮气中约为1.5,在氧气中约为0.9。     

丙烯酸树脂及其复合材料热降解动力学研究

采用热重分析仪研究了丙烯酸树脂(AR)和粒径不同玻璃纤维/丙烯酸树脂(GF/AR)复合材料的热降解过程,比较了不同粒径的GF对AR复合材料的热稳定性和其热降解过程的影响,并结合扫描电镜表征了其微观形貌。采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法计算了AR和GF/AR复合材料的热降解动力学活化能,并运用Coats-Redfern法确定了AR和GF/AR复合材料对应的热降解反应机理函数。结果表明:AR和GF/AR复合材料呈现出相似的热分解阶段,GF有助于提高材料的热稳定性且与基体结合较好、分散较均匀;通过不同的计算方法获取了相应的活化能并确定了相应的机理函数。     

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。     

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。     

PP/MWNTs和PP/OMMT复合材料的热降解动力学研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/多壁碳纳米管(PP/MWNTs)与聚丙烯/纳米有机蒙脱土(PP/OMMT)复合材料,利用热重分析法研究了PP、PP/MWNTs及PP/OMMT在氮气气氛中的热降解过程,并采用Kissinger及Ozawa方法研究了复合材料的热降解动力学及热降解表观活化能.结果表明,MWNTs和OMMT的加入...     

有机硅阻燃剂对金属氢氧化物阻燃LLDPE的影响

将有机硅阻燃剂(org-Si)与金属氢氧化物(MAH)复配用于LLDPE的阻燃.研究表明,使用org-Si预处理MAH得MMAH,在org-Si及MAH相同用量的条件下,LLDPE/MMAH共混物比LLDPE/MAH/org-Si共混物具有更好的阻燃性能.当总阻燃剂质量分数为50%时,org-Si质量分数为0.5%的LLDPE/MMAH共混物LOI值、av-HRR值分别为30.2%、70.6kW·m-2,相对于LLDPE/MAH共混物的下降幅度分别为12%、55%.     

耐热改性剂的热降解动力学研究

以热失重法研究甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚物耐热改性剂的热降解动力学。采用Kissinger、FWO和Friedman三种不同的方法对其热稳定性进行了探究。结果表明:Kissinger法得到的CHGS降解活化能(E_a)为224.511 kJ/mol,表观指前因子(A)为2.558×10~(13);FWO法及Friedman法计算结果基本一致,E_a为221.461 3 kJ/mol,反应级数n为1.110 7。