新型硬质聚氨酯泡沫的热分解行为及动力学

利用热重分析法比较研究了新型硬质聚氨酯泡沫[超支化聚氨酯多元醇型(HBPU型)]和硬质聚氨酯泡沫(RPUF)在氮气中的热分解行为,探讨了HBPU型RPUF在不同升温速率下的热分解动力学,运用Kissinger最大失重率法和Flynn-Wall-Ozawa等失重百分率法计算获得了其热分解过程的活化能。研究结果表明,HBPU型RPUF的初始分解温度(T5%)为205℃,半寿温度(T50%)为361℃,略低于传统的RPUF。Kissinger法得到的HBPU型RPUF的热分解表观活化能为159.8 kJ/mol;Flynn-Wall-Ozawa法得到的热分解过程分为三个阶段:第一阶段的平均活化能为82.8 kJ/mol,第二阶段的平均活化能为140.7 kJ/mol,第三阶段的平均活化能为111.3 kJ/mol,HBPU型RPUF具有较好的热稳定性。     

双酚A型聚芳醚酮的热分解动力学研究

用热重(TG)法研究了双酚A型聚芳醚酮(PAEK)的热分解动力学,计算了热分解动力学参数.结果表明,双酚A型PAEK的热分解符合无规引发分解模型,热分解过程为一级反应.以Kissinger最大失重率法求得热分解反应的反应活化能E为201.909kJ/mol;以Ozawa等失重百分率法求得反应活化能E为211.398kJ/mol;频率因子A值为2.306×10~(14)～9.173×10~(14)min~(-1);预测N_2中267℃失重5%的热老化寿命为10 a.     

5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟胺的热分解动力学

在线性升温速率2.0、5.0、10.0和20.0K/min的条件下,采用热重-差热分析法(TG-DTA)测试5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟胺(TKX-50)的热分解行为,用Dzawa法和Kissinger法研究了其热分解动力学参数。结果表明,TKX-50的热分解过程可分为两个阶段,第一分解阶段活化能为147.05kJ/mol,指前因子为1012.91s-1,受二维扩散机理控制,反应机理服从n=1/2的Jander方程,热分解反应的动力学方程可表示为:dα/dT=1012.91/β×4(1-α)1/2[1-(1-α)1/2]1/2e14705/RT。     

芳纶Ⅱ与芳纶Ⅲ的热分解行为比较

利用热重分析研究了芳纶Ⅱ(Kevlar49)和芳纶Ⅲ(FanglunⅢ)在不同升温速率和氮气气氛下的热分解过程,用Kissinger方法、Flynn-Wall-Ozawa方法和Coats-Redfern方法研究了芳纶Ⅱ和芳纶Ⅲ的热分解动力学及热降解机理。结果表明:聚酰胺苯并咪唑嵌段使芳纶Ⅲ的热分解温度较芳纶Ⅱ稍有降低,但残炭率升高;芳纶Ⅱ和芳纶Ⅲ的起始热分解温度随升温速率加快而升高;芳纶II的热分解活化能(E)比芳纶Ⅲ稍高,用Kissinger方法、Flynn-Wall-Ozawa方法求得芳纶Ⅱ的E值分别为210.93,200.96 kJ/mol,芳纶Ⅲ的E值分别为208.35,196.98 kJ/mol,两种芳纶的固态热分解机理都为相边界反应,一维收缩,反应级数为1。     

超细六硝基茋的热分解性能

为了解超细六硝基茋(HNS)的热分解性能,通过DSC-TG实验研究HNS-Ⅳ的热分解过程,用Kissinger法和Ozawa法计算了HNS-Ⅳ热分解反应动力学参数.结果表明,HNS-Ⅳ的热稳定性与HNS-Ⅱ相当.Kissinger法和Ozawa法得到的HNS-Ⅳ分解表观活化能分别为221.4 kJ/mol和220.3 kJ/mol,比静态气氛下HNS-Ⅱ热分解反应的表观活化能减小27 kJ/mol.     

马来酸酐改性PVB水性化接枝物的热分解动力学

制备了马来酸酐改性聚乙烯醇缩丁醛(PVB)接枝物(MPVB-M)及MPVB-M的水性化产物WPVBM。采用红外、核磁氢谱对MPVB-M的结构进行了表征,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)、Kissinger和Starink法对WPVB-M的热分解动力学进行了研究,求出其参数;利用Coast-Redfern法研究了WPVB-M的热分解机理。结果表明,不同多重速率扫描法求得的WPVB-M热分解的表观活化能较为接近;Kissinger法求得的两步分解的指前因子分别为34.76和32.79;WPVB-M的两步热分解动力学方程分别为G(α)=[ln(1-α)-1]3,G(α)=[ln(1-α)-1]4。     

燃气管用PE100级混配料的热分解动力学和机理

采用热重分析法测定了在氮气气氛中2、5、10、20 ℃/min 4种不同升温速率下的燃气用PE100级混配料热分解过程。采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa方法和Coats-Redfern法考察了燃气用PE100级混配料热分解动力学和机理。运用Toop法对PE100级混配料在不同温度下的寿命进行了评估。结果表明,PE100级混配料的热失重为一步分解反应;Kissinger 法求得热分解平均活化能（E）为327.8 kJ/mol,Flynn-Wall-Ozawa法求得的E为304.6 kJ/mol,表观指前因子（lnA）值为53.9 min^-1;在12种常见热分解模型中,R2即圆柱对称的收缩机制最适合描述PE100级混配料热分解反应过程;50 ℃下,Kissinger 法和Flynn-Wall-Ozawa法求得的PE100级混配料寿命分别为7.4×10⁸年和7.9×10⁷年,随着温度的升高,寿命急速降低。     

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的热分解动力学研究

利用非等温热重分析法(TG),研究了高纯氮气气氛下1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])的热分解动力学及机理函数。采用等转化率法和多元非线性回归法测定了[bmim][BF4]的热分解动力学。等转化率法表明[bmim][BF4]的活化能为E和指前因子logA分别为:198 kJ/mol和11.94 s-1。多元非线性回归法表明[bmim][BF4]的热分解机理模型函数为:n级自催化反应(Cn),反应级数为n=1.1426,所对应的机理模型函数为fα=1-α1.14261+1.0024α,指前因子logA和活化能E分别11.18 s-1和188 kJ/mol。另外,等转化率法和多元非线性回归法测得的活化能与量子化学计算法得到的活化能值均相吻合。     

高氯酸[四氨·双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ)的热分解性能

利用DSC法研究了高氯酸[四氨·双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ)(BNCP)的热分解性能,并与苯并三氧化呋咱(BTF)和超细六硝基艹氐(HNS-Ⅳ)的热分解性能进行了比较,用Kissinger法和Ozawa法得到了BNCP、BTF、HNS-Ⅳ热分解反应动力学参数.在10 ℃/min的升温速率下,BNCP的分解峰温为289.6 ℃,比BTF高25.4 ℃,其分解热焓在3者中最大.VST、TG研究表明,BNCP在100 ℃以下具有良好的热安定性.Kissinger法得到的BNCP分解表观活化能为178.3 kJ/mol,比BTF和 HNS-Ⅳ分别低46.4 kJ/mol和43.1 kJ/mol;而用Ozawa法得到的BNCP分解表观活化能为187.5 kJ/mol,比BTF和HNS-Ⅳ分别低约33.8、32.8 kJ/mol.     

溴化环氧树脂协同三氧化二锑阻燃PBT热分解动力学研究

利用热重分析法研究了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及溴化环氧树脂(BER)协同三氧化二锑(Sb2O3)阻燃PBT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方法计算出了PBT和阻燃PBT的热分解活化能;利用Coats-Redfern方法确定了PBT和阻燃PBT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:BER协同Sb2O3阻燃体系的添加提高了PBT的阻燃性能;通过Kissinger和FWO法的分析可知,阻燃PBT在主分解阶段的活化能明显提高;PBT的热分解机理函数为g(α)=1-(1-α)1/3,阻燃PBT的热分解机理函数为g(α)=2[(1-α)-1/2-1],反应级数n=1.5。