可降解聚乳酸的热分解动力学研究

采用热重法研究了聚乳酸在空气中的热分解过程,升温速率分别为5,10,15,20,30K/min,温度范围为室温～1250K,并利用TGA曲线分析了聚乳酸的热降解特点。结果表明,热分解反应最剧烈的温度介于550～660K之间,热分解动力学分析表明,该热分解过程为一级反应。热分解反应的活化能和频率因子可以通过动力学模型加以估算。     

固体热分解动力学的热分析法研究

以热分析法（ＴＧ、ＤＴＧ）为手段，对固态物质（聚丙烯（ＰＰ））在不同升温速率（５，１０，１５，２０℃／ｍｉｎ）下的热降解动力学进行了研究。用Ｓｅｓｔａｋ复杂机制进行非线性拟合处理，得到了聚丙烯降解反应在不同升温速率及不同转化率α下的活化能Ｅ、指前因子Ａ等动力学参数，参数的稳定性和重复性皆较好。活化能Ｅ＝１０５．４０±０．５ｋＪ／ｍｏｌ，与文献值相符，与反应机制有关的动力学参数ｍ、ｎ和ｐ分别为６．２１２８、７．６８１９和８．０２３８。还讨论了Ｓｅｓｔａｋ复杂机制在求解动力学参数中的优点     

玄武岩纤维增强酚醛树脂复合材料热分解动力学研究

通过热重法研究了玄武岩纤维/S-157酚醛树脂复合材料(BF/S-157)在惰性气氛下的热稳定性,计算了该材料的热分解动力学参数,推断出其热分解反应机制及非等温动力学机理函数。Ozawa法、Kissinger法计算得到BF/S157热分解平均活化能分别为228.4kJ.mol-1和230.0kJ.mol-1;Coats-Redfern法分析表明,BF/S157热分解反应初期的反应机制为扩散反应,末期时为化学反应,期间为过渡阶段。     

氟硼铍酸钾热分解过程和热分解动力学研究

氟硼铍酸钾KBe2BO3F2(KBBF)晶体是至今发现可相位匹配的倍频波长最短的晶体之一。采用TGDSC热分析技术研究了KBBF的热分解动力学特性,发现其分解为单向非可逆的过程。利用Doyle法和Kissinger法求得了KBBF热分解反应的活化能E和指前因子A分别为440.988kJ/mol和1.414×1019s-1。通过Coats-Redfern方程的线性回归处理并结合Malek法和反应前后的扫描电镜图建立了KBBF的热分解动力学方程,研究发现KBBF的热分解动力学过程符合R3机理,即球形对称的三维相界面反应模型。     

热分析法研究固体热分解动力学处理方法的比较

用热重、微分热重及差热分析研究了聚苯乙烯（Ｍｎ＝２．９８×１０~３）在不同升温速率及氮气气氛下的热分解动力学。由热重实验曲线计算聚苯乙烯热分解表观活化能，并对各种热分析处理动力学数据的方法进行了比较。结果表明，用Ｃａｒｒｏｌｌ－Ｍａｎｃｈｅ方法处理的结果比较可靠，与文献值接近，同时这种方法还提供了聚苯乙烯分解活化能随反应程度而变化的信息。     

酚醛树脂热分解非等温动力学机理函数推测

通过热重分析法研究了S-157酚醛树脂的热分解反应。结果表明,S-157树脂耐热性较普通酚醛树脂好,起始分解温度约为615.7 K。Kissinger法、Ozawa法计算得到该树脂热分解活化能分别为210.6 kJ/mol和208.2 kJ/mol,反应频率因子约为2.81×1013。S-157树脂热分解可分为3个阶段,当转化率(αT)小于40%时,活化能(E)随着αT增大而逐渐变小;当αT在40%~55%之间时,E随着αT增大而相对快速增大;当αT大于55%以后,E随着αT增大而缓慢增大。通过Coats-Redfern非等温积分法推断出S-157树脂热分解反应初期的反应机理为扩散反应,末期时为化学反应,期间为过渡阶段。     

GAP热分解机理函数研究

利用TG-DTG热分析手段研究了GAP在空气和氮气中的热分解反应过程,并采用Coats-Redfern法和Achar法求算了GAP热分解反应中的机理函数,确定热分解反应中可能遵循的动力学机理,并得到各步反应中的平均表观活化能E以及指前因子A等动力学参数。     

草酸氧钛锶的热分解动力学

用热重分析和X射线衍射对草酸盐共沉淀法制备SrTiO3超细粉过程中的共沉淀产物草酸氧钛锶的分解过程进行了分析,并用常用非等温动力学方程对SrTiO(C2O4)2分解形成SrCO3和TiO2的实验数据进行了拟合和分析,结果表明:SrTiO(C2O4)2分解形成SrCO3和TiO2的反应控制步骤为反应级数间于1/2和2/3之间的界面化学反应,反应速率可以用dα/dt=8.4×1016exp(-81000/8.314·T(1-α)1/2～2/3来定量描述。     

纳米氢氧化镁粉体的制备及热分解动力学研究

以氯化镁和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备出厚度约为20 nm的片状纳米氢氧化镁粉体。利用热重分析法对片状纳米氢氧化镁粉体在不同升温速率下的热分解动力学进行研究,以期深入认识由纳米氢氧化镁粉体热分解得到纳米氧化镁粉体过程的物理化学本质。分别采用Coats-Redfern方程和Dolye方程,对热重分析数据进行了处理和拟合,得到了片状纳米氢氧化镁粉体热分解反应属于Avrami-Erofeev(n=1)的成核和生长为控制步骤的反应机理,其表观活化能E=131 kJ/mol,指前因子A=1.56×1010。     

碱式碳酸锌热分解机理及动力学

采用TG、DTA、DTG等热分析手段研究了碱式碳酸锌热分解过程，热分析研究结果显示, Zn5(CO3)2·(OH)6为一步分解而得到纳米氧化锌，研究得到的机理模型证明其热分解过程符合随机核化机理。利用XRD，TEM等测试手段对纳米氧化锌的结构和形貌进行了表征，结果表明，通过Zn5(CO3)2·(OH)6热分解方法可以获得结晶性及分散性良好、粒径分布窄、粒度约为10 nm左右的纳米氧化锌。     

TATB及其杂质的热分解动力学研究

用热重法测得了 TATB及其杂质在升温速率分别为β =5 K . min-1、10 K . min-1、2 0 K . min-1的热重曲线 ,根据 Ozawa公式和反应深度计算得到了 TATB及其杂质的热分解活化能和指前因子分别为 ETATB =12 7.14 k J. mol-1,ATATB =3.74 1× 10 9s-1;ETCTNB =111.5 5 k J.mol-1,ATCTNB =3.6 79× 10 13 s-1;ETCDNB =72 .30 k J. mol-1,ATCDNB =1.6 88× 10 8s-1。研究了TATB及其杂质的热分解反应机理和动力学方程。     

热分解动力学在含能材料中的应用

文章主要介绍了热分解动力学在含能材料中的重要性,列举了热分解动力学的主要分析方法及几种常用的反应机理,并对其进行简要分析。热分析技术具有快捷简便、准确度高以及适用范围广的特点,在含能材料的热分解动力学中发挥重要作用。热分解动力学广泛应用于含能材料的动力学参数的求解、反应机理的推断以及动力学补偿效应的确定,为其有效使用寿命的预测以及安全性能的评定等提供科学依据。同时,热分析技术的自身完善以及与其他技术的联机使用将促进热分解动力学的不断发展。     

酚改性二甲苯甲醛树脂的热分解动力学

用热重法(TGA)分析了酚改性二甲苯甲醛(XF)树脂的热分解过程。运用Ozawa和Kissinger法进行动力学研究,得到其热分解活化能。结果表明:与普通线性酚醛树脂相比,苯酚改性XF树脂和双酚A改性XF树脂这两种改性树脂在热分解过程中的活化能都高,热分解温度也较高,热失重率降低;其中双酚A改性XF树脂的热分解活化能和热分解温度最高,热失重率最低;这说明双酚A改性XF树脂具有优异的耐热性能。     

含磷腈环氧树脂阻燃和热解动力学

采用热重(TG)和微商热重(DTG)实验分析技术,分别对自制的六-对氨基苯氧基环三磷腈(PNH)和4,4’-二氨基二苯甲烷(DMA)为E51型环氧树脂的固化剂,研究了在氮气和空气氛围中2种环氧树脂的阻燃特性和热解动力学;运用Achar法和Coats-Redfern法建立了二者的热裂解动力学模型,得到了2种体系的动力学表观活化能和指前因子。研究表明,与不含磷环氧树脂相比,磷腈固化的环氧树脂更易发生热裂解,而在高温阶段却明显具有阻燃特性;磷腈固化的环氧树脂裂解后期残炭量较高,其活化能与其阻燃机理有关:即表观活化能越大阻燃性越强。     

PBAMO的热分解反应机理

采用无模型法对聚3,3-双叠氮甲基环氧丁烷(PBAMO)的热分解反应动力学进行了计算,并用热重-红外-质谱(TG-IR-MS)联用技术研究了其热分解反应产物。PBAMO表现出了独特的热分解过程,TG曲线中在210℃~270℃叠氮基团的分解失重之后没有第二个明显的失重台阶;PBAMO第一阶段的热分解活化能为150 kJ/mol,当分解率大于0.4时,活化能降为负值。TG-IR-MS结果表明,在叠氮基团分解时释放的热量加速了剩余氮原子的氧化还原过程,主要产物形式为NO,主链中的氧原子被消耗掉,从而导致了碳链骨架的大量残留。     

石油醚对乳化炸药基质热分解动力学的影响

采用TG-DSC联用技术对混有石油醚的乳化基质样品的热分解动力学进行了研究,用Ozawa法和Satava-Sestak法对试验数据进行处理,得到各样品的动力学参数和机理函数.讨论了混入石油醚后乳化基质热分解动力学参数变化的原因,认为石油醚的加入会改变乳化基质的热分解动力学行为,具有促进乳化基质热分解的趋势.     

聚乙烯与三单体固相接枝物的热分解动力学

采用单体自增溶原位固相接枝法合成了聚乙烯与三单体固相接枝物(PETM)。采用Coats-Redfern法和Doyle-Ozawa法研究了接枝物的热分解动力学。研究表明,受接枝支链的影响,PETM的热分解反应级数介于0~1之间。PETM的热分解活化能比PE高,说明PETM的热稳定性优于PE,随着St在支链中的比例增加,PETM的热稳定性有逐渐增加的趋势,这是由于St能稳定自由基,从而降低PE的热分解速率。