热重点斜法准确度的研究

本文用大量的试验数据和理论分析,深入地讨论了“聚合物快速热老化试验方法——热重点斜法(TPS)”和CA(常规法)间的关系。阐明了TPS误差的来源和大小。对于TPS准确度较高的原因,它的“折线问题”和重复性,都进行了详细的说明。而对于TPS是否适用于老化机理属于复杂反应的材料和可否用严密的理论推导,求取功能性活化能等问题,也进行了探讨。由此可见,TPS是一个较好的快速方法,可以满足评定高子材料热老化性能的需要。快速热老化试验方法的研究,国外进行了20多年,报道的方法是相当多的[1,2],但常因误差较大等原因,尚无实用价值。众所注目的“相等老化过程法”(EAP)[3],虽然研究了10多年,国内也有不少文章介绍过,但至今还没有一个定型的东西。本文探讨的TPS,已经研究并应用了十多年。进行过140余次试验。并早已定为机械“工业部标准—JB1554—6[4]。玻璃钢[5]薄膜及复合材料的TPS方法,已经研究成功,应用效果良好。TPS与CA对比过的材料(温度指数间的比较),达60多种[6,7],其准确度约为±10℃,对比材料之广和误差之小,这是其它方法无与伦比的[1]。例如,不作功能性老化,仅作热分析的众多快速方法,准确度约有±30℃,割线法(CL)[8]即是其中之一。显然误差范围太大了,没有什么实际意义。由于CA试验结果—温度指数的分散性为±10℃,因而快速法与CA相比的准确度,必须与±10℃相近,这个快速方法才有意义。否则象CL,固然十分简便和快速,可惜误差太大了。     

绝缘材料快速热老化试验方法——热重点斜法(TPS)的误差分析

绝缘材料快速热老化试验方法的研究,国内外已进行了二十多年,已介绍的方法有许多种,但均不成熟。本文所讨论的热重点斜法——TPS已经应用了十年,进行了1OO多次试验,并被确定为绝缘材料标准试验方法,其它材料的TPS标准则正在制定中。四十多种材料的TPS与常规老化法(CA)的结果(温度指数)已经有了对比数据,按数理统计其准确度为±10℃,对比材料之广泛及结果之好,都为其它方法所无法相比,例如     

玻璃钢类材料热老化试验规律及方法

玻璃钢热老化试验规律较为特殊,认识和运用这些规律,对于试验和分析结果是至关重要的。本文对此规律和常规老化法及其结果,对聚合物快速热老化试验方法——热重点斜法(TPS),应用于玻璃钢类材料,进行阐述。 一、常规法(CA)概述     

热塑性木薯淀粉/SiO_2复合材料的热降解动力学

通过熔融共混法制备热塑性木薯淀粉(TPS)/二氧化硅(SiO_2)复合材料,利用热失重分析(TG)方法研究TPS/SiO_2复合材料的热降解温度及热降解动力学。结果表明,随着升温速率增加或加入SiO_2后,TPS/SiO_2复合材料的热降解温度增加。利用Kissinger方法对TPS/SiO_2复合材料热降解动力学进行研究,发现未添加SiO_2时TPS热降解活化能为206.90 kJ/mol;当添加2份SiO_2时,TPS/SiO_2复合材料热降解活化能提高到223.41kJ/mol;添加亲水SiO_2后TPS/SiO_2复合材料的热降解活化能高于添加疏水SiO_2的。采用Flynn-Wall-Ozawa方法发现,随着SiO_2的加入,TPS/SiO_2复合材料的热降解活化能增加。     

用数理统计方法研究绝缘材料热老化试验

绝缘材料的热老化性能是它的一项很重要的技术指标,以往采用常规老化试验方法来进行评定,常规热老化试验是在几个比较高一些温度下用功能性试验的方法求取它的热寿命,利用由化学动力学推导出热寿命的对数与绝对温度的倒数有线性关系求出温度指数。常规热老化试验的结果比较准确可靠,是国内外所公认的绝缘材料热老化性能评定试验方法,但由     

TPS/PLA复合材料的制备、性能和形态研究

采用熔融共混法制备了TPS/PLA复合材料,通过FTIR、力学性能测试、TG和SEM研究了TPS/PLA复合材料的结构、力学性能、耐热性能和微观形态,研究结果表明由于TPS和PLA之间的相互作用,TPS/PLA复合材料的力学性能得到了改善;TG结果显示PLA可以明显提高TPS/PLA复合材料的耐热温度;SEM分析表明TPS在PLA中有较好的分散但两相相容性较差。     

热重点斜法（TPS）的优点及联合验证

本文通过介绍绝缘材料快速热老化试验方法——热重点斜法(TPS)、在制定标准中的联合验证数据,以及理论分析,显示了TPS是一个可靠的试验方法。     

热重分析法评价聚丙烯塑料的热氧老化性能

运用热重分析法(TG)评价聚丙烯塑料(PP)的热氧老化性能,研究了不同气氛、测试温度、样品质量对PP的热氧老化性能的影响,将其与差示扫描量热法(DSC)进行比较,并且用此法对不同PP产品进行评价。研究发现,氧气气氛中的增重现象比空气气氛中明显;随着测试温度和样品质量的增加,热氧老化性能也降低;DSC与TG的相对标准偏差处于较小的范围(5%);运用TG法评价热氧老化性能对于PP类产品的开发研究与性能评价具有很好的参考价值,尤其适用于抗氧化效果好的产品。     

绝缘材料快速热老化试验方法——热重点斜法的统计理论

符号 TPS—热重点抖法; E一常规法求得的表观活化能,千卡/克分子, TI一常规法求得的温度指数,“C; Ep-一TPS求得的丧观活化能,千卡/克分子; Td—TPS求得的温度指数,“C; a—热寿命线截距, b—热寿命线斜率,b=E/R; R一气阳{i嗽门内息于长了克弃子吸;------一-一-一---一— p一‘TGA试验的升温速度,。C/分; f一TGA曲线的分布函数; Wa—试样{也总失重量,mg; △Wn-一试样的失屯显,mg; △Wn/Wa—失垂百分数,取十个值,5%一50%,间隔5%; P—材料的物理性能; Tn—对应于每一个△Wn/Wa的温度值,。C; T‘—恒温点功能性试验的热寿命,小…     

热重点斜法估算硫化橡胶的热老化寿命

提出了用热重点斜法估算硫化橡胶热老化寿命的方法,该方法是利用热重分析测试结果计算出胶料的热老化表观活化能。进而确定胶料热老化寿命线的斜率与截距,最终得到胶料的热老化寿命线,即可估算其热老化寿命。经实际测算,所得结果与常规热老化方法的试验结果基本符合,同时可节省大量物力、人力和时间。     

两种高分子材料制品热氧寿命研究

简述了高分子材料老化机理及老化寿命预估的试验评价方法,详细介绍了热氧老化寿命评价方法。热氧老化寿命试验评价方法试验标准成熟,可以快速预估橡胶、塑料等高分子材料的理论寿命。选择起重机胶管护套、某牌热水管两种材料,设计了热稳定性试验、氧化诱导期试验,推导了工况温度下的使用寿命,发现起重机胶管护套材料工况热氧寿命为2.7年,热水管工况热氧寿命为75年。同时,对两种材料的热稳定性进行了试验,表明胶管护套的热稳定性优于热水管,可以在相对较高的温度下使用。     

苹果酸对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

将天然淀粉用甘油改性后制得了热塑性淀粉(TPS),再通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/TPS共混物。通过SEM、TG、DSC分析和拉伸性能、吸水性能、流变性能测试,研究了苹果酸对TPS和PLA/TPS共混物结构和性能的影响。结果表明:苹果酸能促进淀粉酸解,使TPS分散相尺寸减小,在PLA基体中的分布更加均匀;苹果酸能提高PLA/TPS共混物的拉伸性能;苹果酸对PLA/TPS共混物的玻璃化转变温度、熔融温度及冷结晶温度影响较小;少量的苹果酸可降低PLA/TPS共混物的吸水率。     

汽车用有机玻璃(PMMA)老化性能的热重分析法(TGA)

本文研究了热老化、酸老化和光老化对PMMA老化性能的影响,采用热重分析(TG)计算了PMMA二个热失重阶段的热降解动力学参数,从老化前后热稳定性和活化能变化的角度分析老化的程度,结果表明:热老化比原来减轻,而其它二种老化(光老化和酸老化)比原来严重。     

甘油含量对热塑性淀粉结构及性能的影响

通过熔融共混的方法制得甘油含量不同的TPS样品,研究了甘油含量对材料的结构与性能产生的影响。对保存在人体正常体温(37℃)及人体感觉较舒适的湿度(50RH%)下的样品老化过程中的各项性能进行测试,为今后TPS在生物材料领域的应用提供依据。XRD测试表明:高甘油含量阻碍导致老化的β-型晶体的生成但利于ν-型晶体的形成,DMTA及力学性能测试结果表明:甘油含量的增加有利于抑制停放过程中Tg的上升,以及由重结晶所导致的相关力学性能的变化。FTIR谱图从分子短程相互作用的角度反映出甘油含量高不利于有序结构的生成,但增加了材料对水的敏感性。各测试结果均表明甘油含量的增加有延缓TPS老化的作用。     

TPS/PVA共混物的热降解行为

以热塑性木薯淀粉(TPS)为研究对象,甘油或甲酰胺/尿素为增塑剂,通过熔融共混法制备TPS/聚乙烯醇(PVA)共混物,利用热重分析仪研究增塑剂种类、用量及PVA对TPS热降解行为的影响。结果表明:添加甘油的TPS热降解温度高于添加甲酰胺/尿素复配增塑剂;随着甘油用量的增加,TPS热降解温度降低;添加PVA后,TPS热降解温度降低,且随着PVA用量的增加而降低;TPS热降解过程分为3个阶段,TPS/PVA共混物的热降解分为4个阶段;随着升温速率的增加,TPS的热降解温度升高;采用Kissinger研究了TPS/PVA共混物的热降解动力学,PVA的加入降低了TPS的热降解活化能。     

湿热环境对RDX/AP-NEPE推进剂热安全性及力学性能的影响

用TG、5s爆发点和单向拉伸试验,研究了湿热环境对RDX/AP-NEPE推进剂热安全性和力学性能的影响。结果表明,在相对湿度70%、温度75℃下经历6d的湿热老化后,RDX/AP-NEPE推进剂在TG曲线上的3个质量损失阶段的表观活化能均略有降低,水分对AP分解活化能的影响较为明显,使其活化能降低9.3%。湿热老化前后,5s爆发点Tb分别为303.7℃和302.7℃。随着老化时间的增加,延伸率和抗拉强度都呈降低趋势,至第6d延伸率从106.0%降至36.7%,抗拉强度从0.631MPa降至0.541MPa。在75℃下干燥热老化6d后,RDX/AP-NEPE推进剂3个阶段的表观活化能、5s爆发点、抗拉强度和延伸率都没有明显的变化。初期老化过程中,水分对RDX/AP-NEPE推进剂的力学性能和AP的分解活化能影响较大,但对热感度基本没有影响。     

聚合物的热老化性能与TGA曲线的关系

有机聚合物在不少应用场所,要受到热因素的长期作用而老化变质。各种材料抵抗热老化的能力是不同的。经过实际使用或热老化试验所确定的每种材料的长期最高使用温度,叫做该材料某一性能的温度指数(t_0)。同时还可以得到不同温度(T°K)与其对应寿命(τ小时)的关系——热寿命线,或称热老化性能。 多年来国内外通用的热老化试验方法,如IEC 216号文;JB1763—76～JB1765—76,称为“常规法”(CA)。每评定一种材料的热老化性能,要用半年到一年的时间和较多的人力物力。近年来国内发展了一种快速方法——热重点斜法(TPS)(如JB1544—76),     

基于热失重法的热塑性聚氨酯热氧老化特性分析及其降解动力学模型

采用热塑性聚氨酯（TPU）在40℃、50℃、60℃、70℃下进行人工加速热老化,利用热失重分析法（TG）对TPU热降解过程进行分析,探讨了TPU在老化过程中的热失重特性及其热降解动力学模型。测试结果表明,TPu热失重过程可分为硬段和软段热裂解两个阶段;硬段和软段各自最快热降解速率随老化温度和时间的增加没有明显变化。然而,通过对TPU热失重5％时对应的温度进行分析,得出该温度随着热氧老化时间的延长而逐渐下降,说明TPu的热稳定性随老化时间的延长而逐渐降低。采用Coats—Redfern方法对TPU的热降解动力学进行研究,结果表明,TPU的热降解符合0级反应动力学方程。     

基于热分解动力学的中密度聚乙烯光氧老化行为分析

在氙灯光氧环境中对中密度聚乙烯（MDPE）进行了64天的人工加速老化实验,以研究其在光氧环境下的老化行为及规律。本文利用热重分析法（TG）、衰减全反射红外光谱技术（ATR-FTIR）、力学试验和热分解动力学方法分别研究了中密度聚乙烯（MDPE）在光氧老化环境中热稳定性、化学结构、力学强度和包括活化能及指前因子的动力学参数的变化规律,探究了MDPE的老化行为及老化机理。结果表明：随老化时间增加,MDPE热稳定性能下降,分子结构中产生羰基、羟基等含氧基团,分子链断裂,支链增加,弯曲强度和冲击强度下降。老化64天后,弯曲强度和冲击强度分别下降了17.4%和47.3%。采用Coats-Redfern和Kissinger方法均表明MDPE活化能均随着老化时间增加而减小,且老化初期下降更明显,表明初期MDPE老化作用更加剧烈。     

热重点斜法（TPS）研究的新进展

本文叙述绝缘材料快速热老化试验方法──热重点斜法（ＴＰＳ）研究的新成果。ＴＰＳ的功能性老化试验，可以采用变温技术，既节约了试验时间及费用，又提高了结果的可靠性，故在实用上有重要意义；理论分析及试验数据证明，ＴＧ试验的过高的温度，对ＴＰＳ的准确度影响很小；ＴＰＳ时活化能ＥＰ的计算公式，有极好的再现性，是ＴＰＳ的主要优点之一，并非所谓的“迟钝”；ＴＰＳ中ＴＧ试验起次要的作用，这是由常规老化法的规律所决定的，是合理的，不是ＴＰＳ的缺点；事实上，ＴＰＳ的准确度很可能不亚于常规法（ＣＡ）。