丙烯腈-卤代羧酸共聚物热行为的特性

用DSC技术研究了丙烯腈共聚物的热行为以查明含卤代羧酸共聚单体对PAN热稳定化过程的影响。实验结果表明:含有溴代羧酸(BrAA),氯代羧酸(ClAA),丙烯酸(AA)及衣康酸(IA)四种共聚物的环化活化能相应为86.2,158,128,102kJ/mol,其中以PAN/BrAA的环化活化能最低,并且与PAN/IA及PAN/AA相比,可以在较高温度下进行热稳定化反应,有助于缩短热稳定化时间。实验还表明,在热稳定化效率方面共聚单体BrAA优于ClAA。对于卤代羧酸共聚物的环化反应机理也进行了讨论。     

聚丙烯腈空间立构在预氧化进程中的作用

采用尿素模板聚合法制备出不同等规度的聚丙烯腈大分子,并利用差示扫描量热(DSC)、热台红外(FT-IR)和核磁共振(13C-NMR)等表征方法分析了不同等规度的PAN大分子在预氧化进程中的作用。结果表明,在惰性气氛下,低等规度的PAN大分子容易发生环化反应;在空气气氛下,高等规度的PAN大分子有利于发生氧化反应,且氧的存在,可促进环化反应的进行。     

侧基含磷环氧树脂的热降解动力学研究

以9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物-1,4-苯二酚(DOPO-HQ)为阻燃剂,环氧树脂(EP)为基料,制备了侧基含磷阻燃环氧树脂(DOPO-EP),利用热分析技术(TGA)研究了EP和DOPO-EP在氮气气氛下的热降解动力学行为,采用Flynn-Wall-Ozawa方法计算了EP和DOPO-EP热降解活化能,分别为204kJ/mol和206kJ/mol,Friedman方法验证了Flynn-Wall-Ozawa方法的合理性。采用Coats-Redfern方法选取不同机理模型,研究了EP和DOPO-EP的热降解固化反应机理,得出EP和DOPO-EP的热降解动力学机理属于R2模型,反应级数中的二维相界面反应,圆柱形对称,其机理函数均为f(α)=2(1-α)1/2(0.1≤α≤0.7)。     

铜盐在聚丙烯腈(PAN)纤维热稳定化过程中的作用

本文采用动态力学粘弹法(DDV)、红外光谱法(IR)、差示扫描量热法(DSC)、X 光电子能谱分析(XPS)等实验方法研究了铜盐对聚丙烯腈(PAN)纤维热稳定化过程的作用。研究结果表明,经铜盐处理后的 PAN 纤维,其玻璃化温度(Tg)升高了45.6℃,在热稳定化过程中模量损失小,同时,模量回升的温度,即开始环化的温度明显降低。IR 分析显示,经铜盐处理的 PAN 纤维热稳定化时,脱氢和形成芳化结构的速度加快,从而证实了铜盐对 PAN 纤维的环化和氧化有催化作用。     

热重分析法石灰吸硫反应动力学方程的探索

本文对氧化钙吸硫反应动力学进行了研究。通过对研究数据的回归计算，提出了以相界面化学反应控制为机理的反应动力学模型，求出了表现活化能值，并对反应机理进行了分析探讨，目前氧化钙吸硫反应机理尚无定论，本文提出的在特定条件下的吸硫反应动力学方程，对提高吸硫反应速率提供了理论依据，并为更全面地理解吸硫反应机理提供了帮助。     

PPS过滤纤维热动力学特性及其失效性能

利用热重(TG)分析仪对氮气和空气中聚苯硫醚(PPS)纤维的失效过程和动力学参数进行了研究.TG曲线表明PPS纤维的热降解呈现两个阶段,在空气中的热降解终止温度比在氮气中低85℃.同时,利用Coats-Redfern法计算了PPS热降解动力学参数,结果表明空气中PPS纤维的失效活化能比氮气中平均高156kJ/mol,指前因子与氮气中的平均相差10个数量级.在空气和氮气中PPS的反应级数分别为3和1.     

聚丙烯腈纤维预氧化过程中氧化反应和环化反应的动力学研究

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚丙烯腈/衣糠酸共聚物纤维在氧化性气氛(空气)和非氧化性气氛(氩气)下环化反应和氧化反应受加热速率的影响,计算了不同气氛下的反应活化能.采用元素分析技术研究了不同温度下氧化反应速率的变化,分析了氧的扩散机制.研究结果表明:含氧气氛中的反应活化能高于惰性气氛中的反应活化能,预氧化初期整个...     

城市污水污泥热解和燃烧的实验研究

利用热重分析仪对城市污水污泥分别在氮气和空气气氛下进行热解和燃烧特性实验研究,分析了污泥在不同气氛条件下热解及燃烧的反应机理,并采用微分法确定了燃烧反应的机理方程,求出污水污泥反应动力学参数活化能和频率因子.实验研究的结果为污泥流化床焚烧炉的设计计算提供理论依据.     

PAN预氧化纤维的分段碳化工艺研究

本文通过对PAN预氧化纤维在碳化过程中的热裂解反应机理的分析,采用了以600℃为分界点的两段碳化工艺。对有关分段碳化的温度、碳化时间、张力及保护气氛等对最终碳纤维的力学性能的影响,作了较详细的研究。     

聚酰亚胺/ Al2O3掺杂薄膜热老化寿命计算方法研究

利用热失重仪(TG)测定了Al2O3掺杂聚酰亚胺的热稳定性,采用Kissinger法和Coats-Redfern法计算动力学参数,预测杂化薄膜长期使用的上限温度.实验结果表明:在空气气氛中的反应级数大于氮气气氛中的反应级数,且趋于二级反应.利用Kissinger法求出的E值低于Coats-Redfern法求出的E值,选取Coats-Redfern法求取相应的碰撞系数(A)值后,预测杂化PI膜长期使用的上限温度在300℃左右,与文献报道基本相符.结果表明Coats-Redfern方法是预测杂化PI材料长期使用上限温度的可靠方法之一。     

Al（OH）3对双组分加成型液体硅橡胶热稳定性的影响

采用非等温热分析(TG)技术,在惰性气氛和5、15、20 K/min线性升温速率条件下,考察了不同Al(OH)3用量的双组分加成型液体硅橡胶的非等温热降解机制及反应动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)动力学模型对非等温动力学数据进行分析,并研究了热分解反应的表观活化能Ea。以表观活化能对转化率α作图的结果显示引入一定量的热稳定性添加剂可以大大提高液体硅橡胶的热稳定性。     

聚丙烯腈预氧纤维致密结构的温度时间效应

研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在预氧化过程中致密结构的温度时间效应,通过体密度表征纤维的致密结构,并结合其他预氧参数如环化指数、环化度、氧含量及相对环化率的变化,全面分析研究了致密结构的形成演变特征及其梯度预氧化的温度效应和时间效应。结果表明：PAN预氧纤维环化程度的增高有利于致密结构形成,且碳纤维的力学性能与致密结构相关;PAN预氧纤维致密结构的温度效应体现在促进交联芳构化反应上,生成交联环化致密结构;时间效应表现为提高纤维的氧化能力,生成含氧环化梯形的致密结构。     

PAN分子环化行为对纤维结构及性能的影响

预氧化阶段是链状聚丙烯腈(PAN)分子演变为耐热梯型结构的过程。文中借助IR,X ray及纤维应力形变关系初步探索了PAN纤维预氧化过程中晶区和非晶区分子的环化行为对纤维结构及性能的影响规律。结果表明,PAN纤维在预氧化初期的环化反应主要发生在纤维的非晶区,中后期反应则在晶区和非晶区进行。从预氧化过程中纤维强度及拉伸形变曲线变化规律认为PAN纤维早期的环化反应主要在分子内进行。     

Stress and Strain During the Process of Thermal Stabilization of Modified Pan Precursors

Thermal mechanical analysis, FT- IR, WAXD and some conventional measurements, such as densities and mechanical properties, were used to characterize the effect of the modification using KMnO4 and SnCl4 on the thermal mechanical behaviors and structural changes dining the process of thermal stabilization of modified PAN precursors. to the unmodified original PAN precursors, some conclusions were drawn that the thermal stabilization starts at a lower temperature for modified PAN fibers, for example, the peak of thermal stress changes for modified PAN precursors using KMnO4 displays a decrease of 20℃ and a increase of 30% in the ultimate thermal stress, that chemical modification makes structural transformation perfect and increases by 25% of the thermal stress at the temperature range of 230℃- 300℃, that the modified PAN fibers display an increase of 100% in the thermal strain, once after pre-oxidized, show an increase of 7.8% in orientation index, and a decrease of 9.9% in crystal size for identical preload in the region of 13.1 - 14.5 MPa. It was also concluded that the modification using SnCl4 would alleviate the changes in physical and chemical stress regimes and result in improvement in structure and decrease in defects.     

A composite thermal insulator based on xonotlite and perlite

A low cost thermal insulating material can be produced by compounding an active xonotlite slurry, fired-perlite, HOMO PAN fibers and glass fibers. The maximum service temperature of the product is 800℃; linear shrinkage after 800℃×16 h firing is 0.9%; the cold crushing strength is 1.56 MPa; the flexural strength at ambient temperature is 0.81 MPa; the thermal conductivity at ambient temperature (25℃) is 0.056 and 0.128 W/(m·K) at 800℃. The production cost of such a composite is only 1/3 of that of the normal xonotlite thermal insulators. It can substitute the normal xonotlite thermal insulators on most occasions with a similar cost to that of normal perlite products.     

PAN纤维径向结构及其表征方法的研究

以湿法纺丝制备的聚丙烯腈（PAN）纤维为研究对象,将纤维在二甲基亚砜（DMSO）水溶液中进行溶解,通过其溶解特征探讨了纤维的溶解机理,进而对纤维的径向结构进行分析表征,并结合红外测试分析了其径向结构对预氧化进程的影响。结果表明：PAN纤维的溶解机理为自内向外进行;通过纤维的溶解特征可分析出纤维径向结构,且与红外测试所得结论相同;凝固浴温度在45℃时与25℃相比,所得纤维径向上皮层及芯层更致密,过渡区域更疏松;预氧化进程初期,氧气更易在致密程度更低更疏松的纤维径向上发生扩散。     

乙烯-辛烯共聚物/淀粉共混物的非等温热解动力学

利用动态热重分析(TG)技术对乙烯-辛烯共聚物(POE)/糊化蜡质玉米淀粉(GWCS)共混物在惰性气体条件下的热性能和非等温热解动力学进行了分析,探讨了其热解机理.结果表明,随着淀粉含量的增加,POE/GWCS共混物的热失重曲线向低温方向移动,材料的外延起始温度降低,即材料的热稳定性降低,说明淀粉的加入降低了聚合物的耐热性能.随着升温速率的增加,POE/GWCS共混物最大热分解速率对应的温度向高温方向移动,最大热分解速率增大.采用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法进行热解动力学分析,发现随着淀粉含量增加,共混物体系的热分解E/logA值降低,表明淀粉含量对共混物的热稳定性有显著影响.