葛粉的非等温动力学研究

利用TG/DTA技术,考察不同升温速率下葛粉的热分解特性,研究葛粉热分解动力学,运用Kissinger法、Coats-Redfern法和Achar法对非等温动力学数据进行了分析。研究结果表明：在氮气气氛下,葛粉在280℃左右开始分解,至400℃以上基本分解完毕,反应机理函数的积分形式和微分形式分别为：G（α）=[（1-α）-1/3-1]2和f（α）=3/2（1-α）4/3[（1-α）-1/3-1]-1,对应的机理为三维扩散模型。     

膦腈环核腰果酚环氧树脂均聚固化行为及性能研究

以膦腈环核腰果酚环氧树脂(EHCPP)为单体制备均聚固化物,借助差示扫描量热分析仪研究其固化行为。计算出固化反应动力学参数:表观活化能E_a=85.452 kJ/mol,表观频率因子A=1.86×10~(11) min~(-1),反应级数n=0.94;并得到固化反应动力学模型:d_α/d_t=1.856×10~(11)·e~(-10278/T).(1-α)~(0.94)。研究结果表明:环氧树脂单体均聚物在850℃时,残碳率为14.4%,理论极限氧指数为23.3;膦腈的引入显著提高了材料的热稳定性,材料从易燃级别提升为可燃级别,具有较低的模量和玻璃化转变温度(6.9℃)。     

2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物及其造型粉的热分解动力学

采用TG方法研究了2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(TNPyO)及其造型粉在升温速率分别为5、10、15、20 K/min的热分解过程,用非线性等转化率积分法(NL-INT)和Ozawa法计算了TNPyO及其造型粉的热分解动力学参数和机理函数.结果表明,TNPyO及其造型粉在231℃以下均具有良好的热安定性,热分解机理均属于n=1的随机成核和随后生长;TNPyO热分解的活化能、指前因子和机理函数分别为344.01 kJ/mol、3.796×1031和f(α)=(1-α),热分解动力学方程为:dα/dt=3.796×1031×(1-α)exp(-3.4401×104/T).     

乙烯基MQ硅树脂的热性能研究

利用1H-NMR和29Si-NMR表征以及热失重方法相结合研究了水玻璃法乙烯基MQ硅树脂的结构;利用TGA测试方法,研究了乙烯基MQ硅树脂的热分解稳定性,并利用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Coats-Redfern热分析方法求得乙烯基MQ硅树脂最大失重区的热分解动力学方程,其热分解动力学方程为:dα/dt=5.2×10~8(1-α)[-ln(1-α)]~(3/4)exp(-2.16×10~4/T)。     

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。     

基于TG/DTA技术的花生壳热解动力学分析

对花生壳在升温速率分别为5℃/min、10℃/min、15℃/min和20℃/min的条件下进行热重实验,采用FreemanCarroll、Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman四种热分析方法,研究花生壳的热行为及其热分解的动力学参数。研究表明,花生壳非等温热解过程可分为失水干燥、快速热解和缓慢分解三个阶段,其中第二阶段是整个过程的主要部分,析出大量挥发分造成明显失重,随着升温速率的增加,最大热解速度提高,对应的峰值温度升高,热滞后现象加重,热解各阶段向高温侧移动。其热解阶段的反应动力学方程为：dα/dt=4.92×10^14[exp（-170.70×10^3/RT）]（1-α）^2.04。     

聚十四烷基三苯乙炔基硅烷树脂的制备与热分解

以镁条、溴乙烷、苯乙炔和十四烷基三氯硅烷为原料,通过格利雅反应制备了十四烷基三苯乙炔基硅烷(TTPES),采用红外和核磁共振光谱(~1H-NMR、~(13)C-NMR和~(29)Si-NMR)对其结构进行了表征。根据示差扫描量热法(DSC)确定了TTPES单体的固化工艺,由热聚合法制备了聚十四烷基三苯乙炔基硅烷树脂(PTTPES),利用TGDTG分析研究了PTTPES树脂的热分解行为,并采用Kissinger、Ozawa等6种方法研究了树脂的热分解动力学。结果表明,树脂的Td5为437℃,800℃残炭率高于43%。PTTPES树脂的热分解Ea为188.53 kJ/mol,指前因子A为1.27×10~(13)/s,得到了热分解动力学方程:(dα)/(dT)=(1.27×10~(13))/βexp ((-188.53)/(RT))·2/3α~(-1/2)。     

钨酸锆前驱体脱水反应动力学

采用水热法合成了Zr W2O8的前驱体Zr W2O7(OH)2(H2O)2,并应用热重分析技术研究了其脱水反应。升温速率β=10℃/min,实验失重率为8.382%,与理论失重率8.452%基本吻合,脱水反应温度在173℃左右。应用非等温方法计算了钨酸锆前驱体脱水反应的动力学参数:表观活化能E=232.54 k J/mol;阿伦尼乌斯指前因子ln A=58.06。前驱体脱水为二级反应,动力学方程可以描述为:dα/dt=1025.21exp(-27.97×103/T)(1-α)2。     

高岭土热分解动力学

采用综合热分析仪在动态空气气氛条件下研究了高岭土的热分解过程,利用热重分析数据对高岭土的热分解过程进行了动力学分析.用迭代的等转化率方法获取了准确的活化能,将得到的活化能应用到Malek方法中推测其反应机理,并进一步求得了指前因子A.结果发现:高岭土在400～700℃脱去羟基过程遵循化学反应的模型,其微分和积分表达式分别为:f(α):(1-α)n,G(α)=1-(1-α)1-n/1-n(其中:α为转化率,反应级数n=2.1,表观活化能为182.428kJ/mol),指前因子A的范围为:(4.566～4.635)×1011s-1.     

水溶性沥青热解机理的研究

通过混酸氧化中温煤焦油沥青制备水溶性沥青,利用热重分析研究水溶性沥青的热解机理。根据Dollimore提出的TG/DTG曲线形状推断水溶性沥青热解反应动力学机理函数,利用Achar-Brindley-Wendworth方程拟合直线计算热解活化能。结果表明,中温煤焦油沥青在170⁵50℃阶段热转化动力学机理函数符合Dollimore的F1,最概然机理函数f(α)=1-α,反应为一级,活化能32.5 kJ/mol;水溶性沥青在155550℃阶段热转化动力学机理函数符合Dollimore的F1,最概然机理函数f(α)=1-α,反应为一级,活化能32.5 kJ/mol;水溶性沥青在155⁴60℃阶段热转化属于Dollimore的D_3,最概然机理函数1.5(1-α)460℃阶段热转化属于Dollimore的D_3,最概然机理函数1.5(1-α)^(2/3)[1-(1-α)(2/3)[1-(1-α)^(1/3)](1/3)]^(-1),反应机理是三维扩散,球形对称,活化能是82.8 k J/mol;在465(-1),反应机理是三维扩散,球形对称,活化能是82.8 k J/mol;在465⁶50℃范围内是亲水基团热解,符合Dollimore的F1,最概然机理函数f(α)=1-α,反应为一级,反应活化能41.6 k J/mol。水溶性沥青热稳定性较中温煤焦油沥青好。     

化合物[NH_3CH_2CH_2NH_3][CuCl_4]的热稳定性及其分解动力学研究

利用液相法合成了[NH3CH2CH2NH3][CuCl4],并对化合物的热稳定性、热分解及其动力学进行了研究。采用TG-DTG技术研究化合物[NH3CH2CH2NH3][CuCl4]的热分解,并应用微分法（Achar法）、Coast-Redfern法、Kissinger法、Ozawa法对非等温动力学数据进行处理,发现晶体的第一步分解是二维扩散反应,n=2,机理函数积分形式g（α）=[1-（1-α）1/2]2和微分形式f（α）=（1-α）1/2[1-（1-α）1/2]-1,表观活化能Ea=192.56 kJ.mol-1,指前因子A=2.13×1016s-1。标题化合物的第二步分解是化学反应,机理函数积分形式g（α）=（1-α）-1-1和微分形式f（α）=（1-α）2,表观活化能Ea=164.70 kJ.mol-1,指前因子A=2.90×1012s-1。     

2-巯基吡啶汞(Ⅱ)的合成及热分解动力学

合成了以2-巯基吡啶为配体的汞(Ⅱ)配合物,通过元素分析、EDTA络合滴定分析和红外光谱对其进行了表征,同时采用TG-DTG技术研究了配合物的热分解机理及非等温动力学。结果表明:其配合物热分解过程经过二个阶段,第一步热分解属F2(化学反应)机理控制,非等温热分解的动力学方程为dα/dT=A/β.e-E/RT(1-α)2,表观活化能E=189.67 kJ/mol,指前因子A=3.79×1018/s。     

草酸偏二甲肼热分解性能研究

基于草酸偏二甲肼在核燃料后处理Purex流程污溶剂的洗涤及在双子表面活性剂合成中的应用,采用TG/DTG、DSC及热红联用技术对草酸偏二甲肼的热分解性能进行了研究.热分析结果表明,草酸偏二甲肼热分解主要发生在180.4～217.6℃之间,峰值温度约为199.2℃,分解过程为吸热反应.利用Kissinger法研究了草酸偏...     

非等温热重法研究聚苯醚热分解动力学

采用非等温热重法对聚苯醚的热分解动力学进行研究,计算了反应活化能,采用积分法结合36种动力学函数来判断聚苯醚热分解的机理函数,得到了聚苯醚热动力学参数即反应的动力学函数,平均活化能（E_a）为211.64kJ/mol,指前因子（A）的平均值为6.24×10⁷s^-1,也获得了对应的热分解动力学方程。     

偶联法高苯乙烯橡胶的合成

以环己烷为溶剂、苯乙烯和丁二烯为单体、正丁基锂(n-BuLi)为引发剂、四氢呋喃(THF)为结构调节剂,通过活性负离子溶液聚合及偶联合成了高苯乙烯橡胶。研究了聚合温度、苯乙烯/丁二烯(质量比)、相对分子质量、n(THF)/n(n-BuLi)、丁二烯封端对高苯乙烯橡胶力学性能的影响及n(THF)/n(n-BuLi)对偶合效率的影响。结果表明,当苯乙烯/丁二烯质量比为60/40、THF/n-BuLi物质的量比相对为1.0~1.5时,在(63±3)℃下聚合,(75±5)℃下偶合可得到力学性能较好的高苯乙烯橡胶,其数均相对分子质量为(15~20)×104,相对分子质量分布为2.0~2.3。     

接枝-氧化-酯化淀粉浆料的制备

以H2O2／NaHSO3为引发剂,水为分散介质,玉米淀粉与醋酸乙烯酯接枝聚合后再经氧化酯交换反应制备了淀粉浆料．经IR光谱确认了接枝共聚物。研究了工艺条件对接枝参数的影响,确定了较佳的制备工艺：ω（H2O2／NaHSO3）=1：3．引发剂为0．40％,接枝反应温度为35℃,接枝反应时间为2h。此浆料80％替代PVA用于T／C80／2013．1×13．1433×299160经纱上浆,织机效率高达90％．具有很好的经济效益和环境效益。     

丁苯嵌段共聚物的合成

以环己烷为溶剂、苯乙烯(St)和丁二烯(Bd)为单体、正丁基锂(n-BuLi)为引发剂、四氢呋喃(THF)为结构调节剂,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为偶合剂,通过活性负离子溶液聚合得到了丁苯嵌段共聚物。研究了杂质对阴离子聚合的影响,苯乙烯转化率、温度与聚合时间的关系,丁二烯转化率与聚合时间的关系,丁二烯、苯乙烯共聚时转化率与聚合时间的关系,单体比及偶合工艺条件的确定,"游离"聚苯乙烯(PS)、"游离"丁苯共聚物对冲击强度的影响。结果表明,总单体比(St/Bd)为72/28～76/24(质量比)、无规段单体比(St/Bd*)为55/45～62/38(质量比)、THF为单体总质量的0.6%～1.0%时,在(75±5)℃下聚合,(85±5)℃下偶合可得到力学性能较好的丁苯嵌段共聚物,Mw=2.493×105,Mn=8.99×104,相对分子质量分布为2.77。     

134BAPB／PMDA聚酰亚胺薄膜的热降解动力学研究

采用热重分析法（TG）对1,3-双（4-氨基苯氧基）苯（134BAPB）／均苯四甲酸二酐（PMDA）聚酰亚胺（PI）薄膜在氮气和空气气氛下的热失重过程进行了研究,并利用NETZSCH Thermokinetics动力学软件对其热降解过程进行了动力学分析,求得了热降解动力学参数和方程。结果显示其在氮气气氛中的热降解动力学方程为：lndx/dt=18．7774-169063.5/8.314×T＋ln（1-x）;在空气气氛中的热降解动力学方程为：ln dx/dt=20．1886-186315.3/8.314×T＋ln（1-x）。