共聚酰胺PA4T/46的合成及热降解机理研究

以对苯二甲酰氯、己二酰氯和丁二胺为单体,通过低温溶液法制备半芳香族共聚酰胺PA4T/46,利用红外光谱与核磁共振氢谱表征了PA4T/46的结构。采用热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)、热重-质谱(TG-MS)和热重-红外(TG-FTIR)研究了PA4T/46的热降解过程。结果表明,PA4T/46具备良好的热稳定性,其热降解反应主要以酰胺键及其相邻化学键的断裂为主,降解产物主要为烯烃、环戊酮、五元氮杂环、腈、苯及其衍生物和小分子气体如NH_3、H_2O、CO、CO_2等,并提出了惰性环境下PA4T/46的热降解机理。     

仪纶共聚酯热降解动力学研究

使用热失重分析法(TGA)研究了聚酰胺酯(仪纶共聚酯)的热降解动力学。结果表明:仪纶共聚酯与常规半消光聚酯(PET)和聚己内酰胺(PA6)相比,其降解行为更接近PA6:在热降解反应初期其降解活化能略低,但在反应后期降解活化能较高;仪纶共聚酯中少量聚酰胺组分的引入,很大程度上改变了聚酯的分子结构,导致其降解机理与PET差异较大,表现为单核粒子随机成核机理。     

空气气氛CR-g-BMA热降解机理研究

用热重分析法研究了氯丁橡胶/甲基丙烯酸丁酯接枝共聚物(CR-g-BMA)在空气气氛条件下的热降解过程。结果表明,CR-g-BMA 热降解分两步完成,其特征起始降解温度为571.66 K;特征终止降解温度为754.35 K。通过Achar 方程和 Coats-Redfern 方程对30种常见机理函数进行计算比较,得到 CR-g-BMA 第一步热降解反应和第二步热降解反应的微分和积分机理函数,并进一步计算出第一步和第二步热降解反应的活化能分别为176.03 kJ/mol 和171.09 kJ/mol。最后,提出相应的热降解动力学模型,确定 CR-g-BMA 热降解动力学参数。     

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。     

二乙基次膦酸铝协同含磷有机硅阻燃PA66热分解动力学

以聚酰胺66 (PA66)为基体,二乙基次膦酸铝(AlPi)和多聚苯磷酰硅油(PPSO)为阻燃剂,在密炼机上通过熔融共混制备了阻燃PA66,采用热重分析仪表征了阻燃PA66的热稳定性,通过Kissinger法(K法)和Flynn-Wall-Ozawa法(FWO)法分析了阻燃剂对材料热分解活化能的影响,并通过Coats-Redfern法进一步分析了材料的热分解机理和反应级数。实验结果表明,单独加入AlPi时,降低了材料的热分解活化能,使材料的分解提前,随着PPSO的加入,后期热分解活化能增加,提高了材料的热稳定性。纯PA66的机理函数G(α)=1–(1–α)~(1/4) (0.10≤α≤0.90),反应级数为1/4,其为相边界反应分解机理;10% AlPi阻燃PA66的机理函数G(α)=α~2 (α≤0.35,α≥0.70)和G(α)=α~(3/2)(0.40≤α≤0.65),反应级数分别为2和3/2,整个分解过程均为相边界反应分解机理;6% AlPi+2% PPSO阻燃PA66的机理函数G(α)=α+(1–α)ln(1–α) (α≤0.50)和G(α)=[–ln(1–α)]~3 (α≥0.50),反应级数分别为1和3,其分解机理分别为二维扩散的分解机理、随机成核和随后生长分解机理。     

三元共聚半芳香尼龙的低温聚合及其性能研究

采用成盐、预聚合、固相聚合三步法制备高摩尔质量的尼龙6T/6I/66(PA6T/6I/66)三元共聚半芳香尼龙。利用红外光谱法表征其化学结构;通过差示扫描量热法(DSC)、热失重分析(TG)研究其热行为;运用动态力学分析(DMA)确定了聚合物玻璃化转变温度;测试了聚合物的力学性能。结果表明,三元共聚半芳香尼龙的耐热性较PA66有大幅度提高,同时其具有优良的拉伸强度、弯曲强度。     

纳米双羟基复合金属氧化物协同聚磷酸铵阻燃尼龙-6/聚丙烯燃烧及热降解行为的研究

将纳米双羟基复合金属氧化物 (LDH)与聚磷酸铵 (APP)在一定范围内复配 ,用于尼龙 6/聚丙烯 (PA 6/PP)共混体系可产生良好的协同阻燃效果。实验表明 ,LDH参与了共混阻燃体系的热分解反应 ,催化了PA 6/PP/APP体系的交联、成炭 ;LDH协同阻燃体系的残炭形态致密、光滑、残炭微孔呈闭合状态。协同阻燃作用的机理与LDH和APP热降解过程中产物间的化学与物理作用有关。     

溴化聚苯乙烯协同三氧化二锑阻燃PA66热分解动力学研究

利用热失重分析法(TG)研究了聚酰胺(PA)66及溴化聚苯乙烯(BPS)、BPS协同Sb2O3阻燃PA66在不同升温速率下的热稳定性及热分解动力学,采用Kissinger及Flynn-Wall-Ozawa方法分析了PA66和阻燃PA66的热分解活化能;利用Coats-Redfern方法确定了PA66和阻燃PA66的热分解动力学机理及其模型,得出了聚合物主降解阶段的非等温动力学方程。结果表明,BPS协同Sb2O3阻燃体系阻燃PA66的效果最好,体系的降解模式发生了变化,PA66和BPS阻燃PA66的机理方程为g(α)=-ln(1-α),反应级数n=1,而BPS协同Sb2O3阻燃PA66的机理方程为g(α)=(1-α)-1-1,反应级数n=2。     

2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷型聚酰亚胺的制备及其热降解动力学

为了研究含醚键聚酰亚胺(PI)的热降解过程,以双酚A与1-氯-4-硝基苯为原料制备了二胺单体2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP),再与双酚A型二酐(BPADA)制备了PI,并通过热重分析研究了PI的热分解过程。结果表明,所得PI具有优异的耐热性能,其热降解活化能Ea为204.44 k J/mol,指前因子A为1.44×1011 s-1,4反应级数n为0.944 6,热降解动力学方程为:dα/dt=1.44×1011exp(-2.4589×104/T)(1-α)0.9446。     

PA6T/1010共聚物热性能研究

以对苯二甲酸、己二胺和癸二酸、癸二胺为原料合成了新型半芳香PA6T/1010共聚物,通过差示扫描量热仪(DSC)、熔点测定仪和热重分析仪(TG)对不同组成PA6T/1010的熔融行为、结晶行为和热稳定性进行了表征。结果表明:当PA6T含量大于40%时,PA6T/1010共聚物的结晶性能明显下降,熔融峰和结晶峰均消失;当PA6T含量为40%时,共聚物共熔点降至165℃;PA6T/1010共聚物的热降解过程为一步降解,热降解温度超过400℃。