不同气氛下氟醚橡胶热分解动力学的对比研究

利用热失重分析方法(TGA),研究了氟醚橡胶生胶在空气和氮气中的热分解规律,并探讨了五种升温速率下的热分解动力学.应用Flynn-Wall-Ozawa法计算获得了其热解过程的动力学参数,并利用Popescu法推断得到了热解过程的反应机理函数.研究结果表明:氟醚橡胶生胶只呈现出一个主要的热失重峰;升温速率越大,热分解温度越高;氮气中更稳定且氧气对其热分解有一定的促进作用;空气中的热分解活化能平均值为172.5kJ/mol,氮气中的为260.9kJ/mol;两种气氛下,热解过程均不能由单一的机理函数来描述;空气中,340℃~370℃阶段机理符合相边界反应,球形对称,370℃~380℃阶段机理函数符合Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,380℃~400℃阶段符合Zhuralev(Zh)方程;氮气中,400℃~430℃阶段机理函数符合Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,430℃~460℃阶段机理符合相边界反应,球形对称.     

氟醚橡胶热分解规律及动力学研究

用热失重分析方法(TGA),研究了氟醚橡胶在氮气中的热分解规律,并探讨了不同升温条件和不同失重阶段氟醚橡胶的热分解动力学.研究结果表明：在氮气中,氟醚橡胶的热分解过程可分为两个阶段;不同升温速率下其热分解反应机理相同;升温速率越大,氟醚橡胶的分解温度越高.应用等转化率法(Friedman 微分法),在不假设反应机理函数的情况下,分析了氟醚橡胶热分解在不同转化率时的活化能,其平均值为241.4 kJ/mol;同时用Coats-Redfern法分析得出氟醚橡胶在不同升温速率时的热分解动力学参数基本相同.结合两种分析方法提出：氟醚橡胶在氮气中的热分解活化能E为244.3 kJ/mol,最理想的热分解反应机理函数为幂函数法则,其积分形式为g(α)=α3/2.     

头孢硫脒热分解动力学研究

采用TG-DTG(thermal gravity -differential thermal gravity)法研究了头孢硫脒的热分解过程动力学。头孢硫脒热分解为一步完成，开始失重时的温度为430~450 K。运用Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger-Akahira-Sunose法和Starink法计算了头孢硫脒热分解过程中的活化能值，发现活化能均随着热分解转化率的升高而降低。通过Málek 法得到头孢硫脒晶体的热分解动力学三因子分别为E_α=109 kJ/mol、ln A=30.60 s^-1、最概然动力学模型为SB(0.241 7, 0.658 9)。预测头孢硫脒在273.15 K以下时的理论贮存期为3年。     

过氧化二异丙苯在空气中的非等温热分解动力学

采用热重-微分热重(TG-DTG)技术,研究过氧化二异丙苯在动态空气气氛中的热分解过程.运用Starink法,Madhusudanan-Krishnan-Ninan(MKN)法和Achar-Brindley-Sharp-Wendworth(ABSW)法分析非等温动力学数据,推断出过氧化二异丙苯热分解动力学模式为收缩球状R3模型,得到其反应的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)×3(1-α)2/3,热分解反应的活化能E为117.32 kJ.mol-1,活化自由能ΔG≠为123.12 kJ.mol-1,活化焓ΔH≠为113.69 kJ.mol-1,活化熵ΔS≠为-21.41 J.(mol.K)-1.     

对氯苯甲酸铽与邻菲罗啉配合物的热分解动力学及寿命

用元素分析和红外光谱对Tb2 (pClBA) 6(Phen) 2 配合物进行了表征 ,采用TGDTG ,SEM ,IR技术研究了对氯苯甲酸铽与邻菲罗啉配合物在氮气气氛下的热行为 .运用Malek法分析TGDTG曲线 ,得到了标题配合物第 1步热分解的动力学模型为SB(m ,n) ,其反应的活化能和指前因子分别为 16 4kJ/mol和32 .8.用等温TG法得到失重 10 %的寿命方程为lnτ =- 33.0 5 6 9+2 0 5 12 .36 /T .     

聚亚苯基苯并二(口恶)唑的热分解行为

用热失重方法分析了聚亚苯基苯并二唑(PBO)纤维在不同气氛中的热分解行为,采用O zaw a法计算了PBO纤维在氮气和空气两种气氛中的热分解活化能。结果表明升温速率对PBO纤维的热分解温度有较大影响;氧气作为热分解反应的引发剂,大大降低了分解反应的活化能;由IR光谱对不同温度裂解产物结构的分析,推测了热氧化降解对PBO纤维分子结构的影响;在不同失重率时几乎相同的热分解活化能,表明无论热分解的气氛如何,PBO纤维的热分解均是一个无规引发的单阶段过程;结合PBO纤维在两种气氛中的热分解机理,解释了分解气氛对残碳率的影响。     

聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土纳米复合材料的热分解

采用TG、DTA研究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土纳米复合材料(PMNC)在N2气氛条件下的热降解行为.结果表明,在N2中,PMMA有一个失重阶段,而PMNC为两个失重阶段.利用改进的Coats-Redfern积分法计算PMMA及PMNC的热分解动力学参数,PMMA热分解的平均表观活化能E为160.58kJ/mol,指前因子的对数值lnA为28.07,其热分解的机理函数为三维扩散方程.PMNC第一个阶段的平均表观活化能E为258.731 kJ/mol,lnA为45.623 1,第二个阶段的平均表观活化能E为199.897 kJ/mol,lnA为27.482 4,其热分解的机理函数均为二维扩散方程.     

聚亚苯基苯并二唑的热分解行为

用热失重方法分析了聚亚苯基苯并二唑（PBO）纤维在不同气氛中的热分解行为,采用Ozawa法计算了PBO纤维在氮气和空气两种气氛中的热分解活化能.结果表明升温速率对PBO纤维的热分解温度有较大影响;氧气作为热分解反应的引发剂,大大降低了分解反应的活化能;由IR光谱对不同温度裂解产物结构的分析,推测了热氧化降解对PBO纤维分子结构的影响;在不同失重率时几乎相同的热分解活化能,表明无论热分解的气氛如何,PBO纤维的热分解均是一个无规引发的单阶段过程;结合PBO纤维在两种气氛中的热分解机理,解释了分解气氛对残碳率的影响.     

钴掺杂对草酸锌热分解过程的影响

在空气气氛下,利用热重/差热扫描同步热分析仪(TG/DSC),对掺钴草酸锌(CoxZn1-xC2O4.2H2O(摩尔分数x为0和5%))的热分解过程及其动力学进行分析。动力学分析采用多升温速率法,通过Fredman方程和OFW方程2种不同方法对活化能和指前因子进行计算,考察钴掺杂对整个过程的影响。实验结果表明:钴掺杂使草酸锌热分解反应的热量变化由吸热变成放热;随着钴的掺入,反应的活化能降低,即钴掺杂使反应的难度降低;用多元线性回归方法确定的活化能分别为E=178.5 kJ/mol(x=0)和E=150.0 kJ/mol(x=5%),最可几机理函数均为Cn(自催化反应)模型。     

二乙基次膦酸铝的热分解动力学研究

以TG-DTG为手段,研究二乙基次膦酸铝阻燃剂在氮气气氛中的热分解动力学;利用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法对其进行热分解动力学研究,计算出该阻燃剂的平均热分解表观活化能分别为260.2和259.4 kJ/mol;利用atava-estk法研究该阻燃剂的热分解机理属于相边界反应,得到其热分解动力学方程为g(α)=1-(1-α)1/3。     

桐油多元醇的热重及热分解动力学研究

利用TG-DTG技术在不同升温速率下研究了本实验室所制备的两种桐油多元醇的热分解行为,并通过Kissinger法确定了热分解动力学参数.结果表明:在氮气气氛下随着升温速率的增加,桐油多元醇的热分解温度提高;醇解桐油多元醇的热失重过程分为两个阶段,胺解桐油多元醇的热失重过程则分为3个阶段;通过不同实验数据拟合得到反应活化能(E)和频率因子(A),为桐油多元醇在聚氨酯等方面的应用提供了相关理论依据.     

N,N′-二苯基顺丁二甲酰胺β晶型成核剂的热分解动力学

以TG/DTG/DTA为手段, 研究了N,N′-二苯基顺丁二甲酰胺β成核剂在空气气氛中的热分解动力学,利用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法对N,N′-二苯基顺丁二甲酰胺β成核剂进行了动力学分析,求出了该物质的热分解动力学参数,同时利用Satava-Sestak法研究了该物质的热分解机理.用等温TG法得到失重10%的寿命方程.结果表明,Kissinger法所求的活化能为113.01 kJ·mol-1,指前因子lg A =9.83;Flynn-Wall-Ozawa法所求得的活化能为112.46 kJ·mol-1.N,N′-二苯基顺丁二甲酰胺β成核剂的热分解机理为相边界反应,圆柱形对称,反应级数n=(1)/(2),其动力学方程为G(α)=1-(1-α)1/2.寿命方程为:ln τ＝ -36.646+1.9117×104/T.     

米力农的热稳定性研究

利用热重分析技术研究了米力农药物在氮气气氛下的热分解动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法,计算了该药物的热分解反应活化能E和指前因子lnA,并进行了比较.结果表明,Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法计算所得活化能比较接近,米力农药物的平均活化能为165.69 kJ/mol,指前因子lnA为32.44 s-1,热解反应级数为n=1.00.并推断了米力农药物在室温298.15 K下的存放有效期为4年.热重分析法可以便捷、科学、经济地预测药物的稳定性和贮存期,为该药物的生产与评价提供参考依据.     

甲基修饰二氧化硅气凝胶的红外光谱和热分析研究

采用红外光谱(FTIR)和热重一微分热重(TG-DTG)法研究了甲基修饰二氧化硅气凝胶样品在空气环境中的热分解,利用Coast-Redfern积分法和Achar微分法相结合的方法,求出了甲基修饰二氧化硅气凝胶在热分解过程中的活化能和指前因子.结果表明:Si-CH3的热稳定温度在450℃左右,至600℃时样品中的-CH3已完全分解;在空气气氛下,-CH3的热分解过程经历了4个阶段,各阶段具有不同的热动力学机理函数,其活化能分别为60.36、191.25、77.34和203.53 kJ/mol,指前因子分别为7.71×107、6.02×1018、2.49×103和2.04×1011 S-1.     

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。     

碱式碳酸锌在二氧化碳气氛下的热分解动力学

运用TG/SDTA同步分析仪, 研究了碱式碳酸锌在流动二氧化碳气氛中的热分解过程及热分解动力学. 探讨了加热速率对反应过程的影响. 采用Friedman法对实验数据进行分析,结果表明,反应的活化能数值随着分解率的不同而变化, 由此推断该反应是由多步反应组合而成的,其平均表观活化能E_a为286.84 kJ/mol.     

热重法测定阿奇霉素的热寿命

用等温热重（TG）技术研究了阿奇霉素的热寿命,得到了失重为5％,7％和10％的寿命方程。同时用Kinssinger法计算了第二步热分解反应的活化能为126.4kJ/mol.     

磷酸钴铵的合成及热分解动力学研究

以CoCl2.6H2O和(NH4)3PO4.3H2O为原料,在适量表面活性剂聚乙二醇-400的存在下,先在室温下研磨反应混合物进行固相反应,然后将反应混合物在80℃下保温陈化4h,接着用水洗去混合物中可溶性的无机盐,然后在110℃下烘干2h,得到(NH4)3CoPO4.H2O晶体材料。用XRD,IR,SEM及TG/DTA对产物进行表征。采用热重差热法(TG/DTA)分析研究该产物的热分解过程。结果表明,(NH4)3CoPO4.H2O在105～800℃有2个显著的失重平台,这2个失重过程机理函数所对应的活化能、频率因子(LnA)及热分解机理机理函数分别为:(a)E=97.83kJ/mol,lnA=23.26s-1,[ln(1-a)];(b)E=87.36kJ/mol,lnA=15.60s-1,1-(1-a)1/2。     

废弃环氧树脂电路板的热解机理及动力学研究

采用热分析技术(TGA)研究废弃环氧树脂电路板在氮气气氛和真空条件下热解过程的反应机理和动力学行为.将热解过程分为2个阶段进行机理和动力学研究.研究结果表明:环氧电路板的热解过程第1步是失去水分和小分子物质,第2步是有机材料的裂解.氮气氛围和真空2种条件下裂解反应第1阶段遵循共同的机理函数,是以成核及核成长为控制步骤的A3机理,反应级数为3级:第2阶段都是以幂函数不均匀生长为控制步骤的C1.5机理;真空热解有利于降低反应的活化能;氮气氛围裂解反应各阶段的表观活化能和频率因子分别为:E1=239.95kJ/mol,Al=1.94×1022s-1:E2=130.73 kJ/mol,A2=1.88× 1013 s-1;在真空条件下,裂解反应各阶段的表观活化能和频率因子分别为:E1=74.24 kJ/mol,A1=1.52×108 s-1;E2=41.64 kJ/mol,A2=5.16×1010 s-1.     

基于热重质谱联用的沥青质燃烧特性分析

为了分析沥青质的燃烧特性,利用热重质谱联用技术模拟了沥青质在空气环境中的燃烧.分别采用Coats-Redfern积分法和分布活化能模型计算了沥青质不同阶段的活化能,其中CoatsRedfern积分法将沥青质的燃烧过程分为2个阶段,其活化能分别为221.33和147.07 kJ/mol.采用分布活化能模型计算了转化率为0.1~0.9的9个活化能,活化能从210.49 kJ/mol逐渐降低至42.98 kJ/mol.根据质谱图,确定了各个时刻逸出气体的种类和产量.2种活化能计算方法分别验证了沥青质燃烧过程中活化能逐渐降低,说明在燃烧过程中随着反应的进行,燃烧逐渐变得更容易发生.由质谱图与沥青质的热失重速率曲线比较可知,热失重速率峰值处气体逸出量最多.