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。     

结合丙烯腈量对丁腈橡胶/炭黑硫化胶热降解性能的影响

采用热失重分析法和差示扫描量热法研究了结合丙烯腈量对丁腈橡胶/炭黑硫化胶热降解性能及热降解活化能的影响。结果表明,在降解反应初期首先发生交联环化反应,然后发生断链降解反应。交联反应放出的热量随结合丙烯腈量的增加而降低,最大放热峰温受结合丙烯腈量的影响不大。断链降解过程分为2个阶段,分别受结合丙烯腈量和丁二烯单元含量的影响。初期断链降解受腈基含量影响较大,腈基起到催化和加速降解的作用;430℃以上的失重行为与丁二烯单元的含量有关;494℃以上的降解受丁腈橡胶成炭性质的影响。不同结合丙烯腈量的丁腈橡胶/炭黑硫化胶的降解活化能趋近。     

汽车用高分子材料—丁腈橡胶老化性新的TG分析

本文研究了热氧老化(90℃,48小时),油热老化(90℃,100小时)对丁腈橡胶性能的影响,并采用动态热重分析法(TGA)进行分析,同时计算了丁腈橡胶热降解动力学参数,从老化前后热稳定性以及活化能变化的角度分析热老化的程度,油热老化>热氧老化,同时对国产材料和德国进口材料进行比较研究,结果表明:国产材料老化前后的热稳定性优于进口材料。     

不同炭黑品种对丁腈橡胶流变性能和热性能的影响

研究了两个品种的炭黑即N330和N990(原生粒径分别为46 nm和230 nm)对丁腈橡胶性能的影响。由两条高温流变动力学曲线(T1=180℃,T2=190℃)测定了活化能(Ea)。炭黑含量不同的胶料于150℃下在液压平板硫化机中硫化。试样在100℃的空气循环烘箱内老化168 h,测定其老化前及之后的应力-应变。通过热重分析考察了填充炭黑丁腈橡胶在流动的氮气氛围中按10℃/min速率升温的热降解与热稳定性。     

油棕果渣纤维亚临界水降解动力学

以脱脂油棕果渣为研究对象,考察了不同亚临界水降解条件对其降解过程的影响,测定了160~220℃不同反应时间降解产物中还原糖的含量。采用Saeman模型对实验数据进行模拟,建立油棕果渣亚临界水降解反应动力学方程,得到亚临界水降解动力学参数。结果表明,降解温度对降解目标产物有显著的影响,油棕果渣初步降解的反应活化能为49.48 kJ/mol,还原糖降解活化能为62.68 kJ/mol,该降解过程在180℃下反应30min能得到稳定的高含量的还原糖产品。     

不同炭黑品种对丁腈橡胶流变性能和热性能的影响

研究了两种炭黑填料即N330和N990（原生粒径分别为46nm和230nm）对基于丁腈橡胶（NBR）的弹性体复合材料的影响。由两条高温流变动力学曲线（T1=180℃，T2=190℃）测定了活化能（Ea）。对于拉伸试验，炭黑含量不同的胶料于150℃在液压平板硫化机上硫化。试样于100℃在空气循环烘箱内老化168h前及之后，进行了应力一应变实验。通过热重分析考察了炭黑填充丁腈橡胶在流动的氮气氛中按10℃／min速率升温的热降解与热稳定性。     

基于低温易膨胀石墨阻燃聚乳酸的热稳定性研究

采用自制的低温易膨胀石墨与聚磷酸铵制备阻燃聚乳酸(FR–PLA)复合材料,研究了其在氮气气氛下的热稳定性;采用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法分析了PLA和FR–PLA的热降解活化能,利用Badia法确定了PLA和FR–PLA的热降解反应机理。研究表明,低温易膨胀石墨和聚磷酸铵改变了PLA的热降解进程,提高了其高温下的热稳定性;FR–PLA的表观活化能高于PLA的表观活化能,且表观活化能数值变化趋势符合FR–PLA的热降解进程;PLA的热降解动力学模型为成核与生长模型,而FR–PLA的热降解动力学模型为扩散控制模型,即其热分解反应速率受扩散过程控制,符合膨胀阻燃机理。     

贮氢合金催化丁腈橡胶加氢动力学及加氢机理

详细研究了空气气氛下、30～60℃、 THF溶液中贮氢合金催化丁腈橡胶双键加氢的宏观动力学.通过一系列不同反应温度下的实验结果获得了贮氢合金催化丁腈橡胶加氢反应的表观活化能(48.74 kJ•mol^-1),较低的表观活化能表明在贮氢合金催化丁腈橡胶溶液加氢反应中,反应物较易活化且反应具有较低的温度敏感性.利用IR和¹HNMR研究了贮氢合金催化丁腈橡胶双键加氢的选择性,结果表明1,4-BD单元较1,2-BD单元优先加氢,同时给出了trans-1,4-BD和1,2-BD加氢的动力学研究结果.根据动力学及其他研究结果提出了可能的反应机理,该机理较好地解释了反应中出现的现象.     

纳米SiO2填充PE-LLD复合材料的热稳定性和热氧稳定性研究

采用TG法研究了纳米SiO2含量、界面特性对纳米SiO2填充PE—LLD复合材料热降解和热氧降解性能的影响，并用Dole-Ozawa方法研究了体系的热降解动力学。结果表明：复合材料热降解和热氧降解温度均随纳米SiO2含量的增加而提高，后者提高更为显著。硅烷偶联剂表面改性纳米SiO2填充PE—LLD体系中加入大分子相容剂PE-LLD-g-MAH后，其热稳定性和热氧稳定性均优于未加PE-LLD-g-MAH体系。此外，纳米SiO2含量对复合材料热降解表观活化能Ea影响较大，填充体系的平均热降解表观活化能比基体明显提高，且随着SiO2含量增加而增大；界面特性对Ea的影响较小。     

含硫磷三分子缩合物阻燃聚乙烯复合材料的热降解动力学研究

采用不同升温速率研究含硫磷三分子缩合物无卤阻燃剂(S-TRIMER)阻燃LLDPE体系在氮气氛围中的热降解动力学.并采用两种不同的动力学分析方法(即Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法)对阻燃LLDPE体系的热降解动力学进行了理论分析.其中,Kissinger方法计算出的活化能顺序为LLDPE＜LLDPE/S-TRIMER＜LLDPE/IFR,而Flynn-Wall-Ozawa方法计算出的活化能在热降解的初始阶段阻燃LLDPE的活化能小于LLDPE,但是当转化率α≥0.3时阻燃LLDPE的活化能大于LLDPE,这说明对于该体系第一热解阶段(即0.05≤α≤0.2)主要是阻燃剂发生分解,分解的阻燃剂抑制了基体LLDPE的进一步降解,使体系的活化能提高.上述两种方法计算的结果接近,阻燃聚乙烯的活化能比未阻燃聚乙烯的高,说明了阻燃聚乙烯有着更好的热稳定性,即阻燃剂S-TRIMER能提高LLDPE基体的热降解性能.     

Thermal degradation of segmented polyurethanes

Thermal degradation of polyurethane samples was studied by a thermogravimetric method. The effect of soft-segment length and soft-segment concentration on activation energy of the degradation process was measured. Three methods of calculation gave activation energies at different stages of the very complex weight loss process. It was shown that at initial stages of the weight loss the process was dominated by hard-segment degradation. Activation energy of the whole process calculated by the Ozawa–Flynn method did not offer clear insight into the structure–stability relationship of polyurethanes. The second method showed that activation energy of the initial stage of degradation increased with decrease in hard-segment length. The Flynn method of calculating activation energy produced fairly constant activation energy of the first 40% degradation, at around 150 kJ/mol, for polymers in the C series. Generally, calculation of kinetic parameters of a complex degradation process as in polyurethanes gives results that are not easy to interpret. It has been shown qualitatively that polymers with higher soft-segment concentration display lower initial weight loss and higher onset temperatures of degradation. © 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

动态硫化NBR/PFPA热塑性弹性体热性能的研究

试验研究动态硫化NBR／石油发酵尼龙（PFPA）热塑性弹性体的热性能。结果表明，随着PFPA用量的增大，动态硫化NBR／PFPA热塑性弹性体的玻璃化温度升高，熔点降低，熔融焓减小，热稳定性提高；动态硫化NBR／PFPA热塑性弹性体的热降解过程分2个阶段进行，且2个阶段均为一级反应。     

PET/PbS纳米复合材料的热降解动力学研究

利用双螺杆挤出机挤出造粒制备了共混型PET/PbS纳米复合材料,并利用热失重(TG)方法研究了PET/PbS和纯PET在空气气氛下的热降解行为,发现PET/PbS和纯PET的热降解过程相似。利用Flynn-Wall-Ozawa法对数据进行处理,结果表明,在失重30%以前,PET/PbS-1(PbS质量分数1%)的降解活化能高于PET的活化能;当失重率在30%～70%时,PET/PbS-1的降解活化能小于PET的降解活化能。在降解前期,由于纳米PbS对PET分子链的某种限制作用,使得复合材料的活化能略高于纯PET;但在后期,PbS催化降解作用占据主导作用,使得复合材料的活化能低于纯PET,稳定性下降。     

HDPE/硫酸钙粉体复合材料热分解动力学研究

采用热重分析仪(TGA)在氮气保护下研究了高密度聚乙烯(HDPE)及HDPE/硫酸钙粉体复合材料的热分解行为,并分别运用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法计算了它们的活化能。结果表明:基于这2种计算方法,HDPE/硫酸钙粉体复合材料的热分解活化能相比纯的HDPE提高了44.37%和69.31%。     

CPE/NBR并用胶硫化体系的研究

讨论了硫化反应活化能与并用胶性能之间的关系。根据阿累尼乌斯公式，求出ＣＰＥ／ＮＢＲ并用胶硫化反应活化能。结果发现，当该活化能与ＣＰＥ或ＮＢＲ单一胶相在同一硫化体系下硫化的活化能十分接近时，并用胶的物性可以达到两种胶料物性的加和水平。硫脲一硫黄—超速促进剂硫化体系适用于ＣＰＥ／ＮＢＲ并用胶，当并用比为８０：２０时，硫化胶具有良好的耐油性和强伸性能。     

Studies on Thermal Degradation of Cellulosic Fibers Treated with Flame Retardants

Hemp fabric, one of the most flammable materials, was treated with compounds containing different kinds of elements that contribute to flame retardation. For a study of flame retardation from the standpoint of thermal degradation, the samples were subjected to thermogravimetry (TG) and differential thermal analysis (DTA) in air from ambient temperature to 600℃. The apparent activation energy (Ea) is evaluated by Broido's method at different stages of thermal degradation to observe the variation of Ea in the process of thermal degradation. Flame retardation of samples was determined by limiting oxygen index (LOI) to find the effects of the different compounds on flammability and the thermal degradation of the hemp fabric. The composition of the chars was studied by the IR spectra to obtain information concerning the thermal degradation mechanism. Compared with flammable hemp, the hemp fabric treated with flame retardants showed a higher LOI but lower Ea and decomposition temperatures, which indicated that some compounds make the hemp fabric decompose at lower temperatures, resulting in less flammable products.     

共混物PBS/PPC/MPEG的断裂力学及其热降解性能研究

采用熔融共混法制备了PBS/PPC/MPEG(WMPEG=0%,5%,10%,15%,20%)共混物,利用单边缺口弯曲试验(SENB)研究了MPEG用量对其断裂的临界能量释放率Gin的影响;以热重分析法(TG)研究了PBS/PPC及PBS/PPC/MPEG在氮气气氛中的热降解过程,并采用Kissinger法研究了共混物的热降解动力学和表观活化能(E)。结果表明:当MPEG含量为5%时,共混物临界能量释放率Gin达到最大值1.47 kJ/m2;共混物出现两个热失重峰,热降解活化能为125.5 kJ/mol,增容剂MPEG的引入,使共混物的活化能提高了到160.1 kJ/mol。     

PMDA-ODA型聚酰亚胺纤维的热稳定性研究

通过干法纺丝制备了聚酰亚胺(PI)纤维,采用热失重(TGA)测试分析了其热稳定性能.TGA测试表明,均苯四甲酸酐-4,4.二氨基二苯醚(PMDA-ODA)型PI纤维500℃之前不发生分解,其热分解稳定性要优于P84纤维.并利用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法计算并比较了PI和P84纤维在空气中热...     

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。