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.     

阿斯匹林的热稳定性及其热解动力学

目的研究了阿斯匹林的热稳定性及热解动力学.方法采用TG热重仪测定药物的热解曲线,用多条升温速率法Freeman-Carrollde 法和 Ozawa 法处理热重数据并比较热解活化能和热解温度.结果计算出阿斯匹林的热解动力学参数活化能、指前因子、反应级数;热解动力学方程为dα/dt=1.15×108e-96.04/RT (1-α)1.91.结论阿斯匹林片剂的热稳定性大于原药.由于阿斯匹林对温度敏感,应低温储存.阿斯匹林在室温下分解10 %约需2.08 a.     

茂名油页岩热分解动力学的热重法考察

采用升温速率为6.8K/min的热重装置对茂名油页岩非等温热解过程进行了考察。试样粒度<0.075mm(-200目),样层厚度0.6毫米,惰性气—氮气流量100ml/min。获得了茂名页岩热重曲线(TG)、热解失重速率与温度的关系曲线以及转化率与温度的关系曲线。对热重数据的动力学处理表明:茂名油页岩的热分解过程在三个不同的温度区间内可以很好地采用三个一级反应动力学方程予以描述。求取了这三个温区内页岩试样的热解动力学参数,即表观活化能E、指数前因子A和相应的反应速率常数表达式,并对茂名油页岩的热分解机理进行了初步的探讨。     

花生壳的热重-质谱分析及其反应动力学

采用热重-质谱联用(TG-MS)研究了氮气气氛中花生壳在不同升温速率(5,10和20℃/min)下的热解行为,分析得到了花生壳热裂解过程产生的小分子气相产物(CO2,CH4,H2,CO)随温度和升温速率变化的释放规律.结果表明:花生壳热裂解过程分为四个阶段,升温速率越大,花生壳热解的失重温度区间越宽,最大热解速率峰越陡峭.应用Flynn-Wall-Ozawa法得出花生壳热裂解过程不同转化率(0.2~0.8)下的活化能在57.3~88.6 k J/mol范围内.结合Achar微分法和Coats-Redfern积分法确定了该反应过程的机理函数表达式,将30种常用机理函数一一代入得出花生壳热裂解机理的最概然函数为球形对称的三维扩散Jander方程,反应级数为2级.     

废轮胎粉的热解特性及其动力学模型

对废轮胎粉进行了热重和微商热重(TG/DTG)实验研究,结果表明废轮胎粉的热解主要失重区可以分为3个阶段:第1个阶段主要是少量水分和焦油的析出(热分解),以及增塑剂和其他一些有机助剂的热分解;第2个阶段主要是天然橡胶的热分解;第3个阶段则主要是合成橡胶的热分解.在TG/DTG实验研究的基础上,建立了废轮胎胶粉的热解动力学模型,得到了热解反应活化能和前指因子等参数,并采用积分法确定了热解失重速率函数f(α)在热解低温阶段和高温阶段的函数表达式.动力学模型计算结果与实验结果的对比一致.     

聚苯乙烯泡沫保温材料的燃烧性能及热解动力学

以聚苯乙烯泡沫保温材料为研究对象,利用锥形量热仪（CCT）研究聚苯乙烯泡沫保温材料的燃烧性能,以同步热分析仪（TG/DSC）研究聚苯乙烯泡沫保温材料的热解行为,并采用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa 2种方法分析材料的热解动力学.研究结果表明,辐射功率越大,聚苯乙烯泡沫的热释放速率越大,生烟速率也相应提高;升温速率增大时材料的初始分解温度增大,最大热失重速率时的温度也向高温方向移动;由Kis-singer法和Flynn-Wall-Ozawa法均可得到良好的线性回归曲线,且后者可以计算出不同转化卒下的活化能值.     

紫茎泽兰甲酸和乙酸木素的热解

为了利用紫茎泽兰这种外来入侵杂草,采用甲酸和乙酸溶液从其茎秆中提取了甲酸木素和乙酸木素,并在不同升温速率下对木素产品进行了差示扫描量热(DSC)和热重(TG)分析。结果表明:这2种木素具有类似的玻璃化温度(Tg),且升温速率对于玻璃化温度的测定无明显影响。2种木素在氮气氛围下的非等温热解过程可分为4个阶段,其中200～450℃为主要热解阶段。进一步的热解动力学研究发现这2种木素的热解反应在主要热解阶段的低温区(200～300℃)为表观1级反应,而高温区(300～450℃)为表观2级反应。     

几种典型城市生活垃圾的热解特性和动力学分析

针对四种不同的城市生活垃圾原料:木屑、稻草、橡胶和塑料在不同升温速率(10、20、30、40℃/min)下进行的热重分析试验,探讨生物质热解的影响因素。通过热重曲线分析城市生活垃圾的热解规律,并使用阿伦尼乌斯公式和Coats-Redfern积分法计算热解反应动力学参数。研究结果表明:几种典型的城市生活垃圾热解过程分三个阶段:干燥预热、快速失重和缓慢失重阶段。随着升温速率的增加,热解曲线向高温区移动,升温速率升高对热解过程总失重量影响不大;但是提高升温速率会加快热解反应过程。塑料相对于其他三种物质热解失重峰值温度高出120℃以上,塑料的活化能远大于其他三种物质,是四种城市生活垃圾最难热解的物质。     

基于热重法的纸张热老化特性分析及其评价模型

对纸张进行人工加速热老化,利用热重分析法(TG)对纸张热解过程进行分析,探讨了纸张在老化过程中的热失重特性.结果表明,纸张热解失重过程可分为纸张失水和纤维素热裂解失重两个阶段.TG动力学分析表明:未老化纸张的活化能最小,随着老化程度的加剧,活化能先增大后减小;随老化时间的延长和老化温度的升高,纸张的热稳定性变差,纸张热解转化率达0.5时的温度(θ0.5)逐步下降,纸张老化前后的θ0.5差值(Δθ0.5)逐步变大;纸张聚合度相对值(DP/DP0)与Δθ0.5存在指数量化关系,因此Δθ0.5可作为衡量纸张老化程度的一个参量.利用TG建立了一个快速量化评价纸张老化的模型,检验结果显示所得模型与实验数据吻合很好,模型具有较好的预测性.     

聚四氟乙烯型印刷线路板的热解实验

利用热重(TG)法进行了聚四氟乙烯(PTFE)型印刷线路板不同升温速率的热解特性实验研究,建立了表观热解反应动力学模型.利用固定床热解试验装置进行了PTFE线路板热解实验,利用气-质联用(GC-MS)和扫描电镜(SEM)分别检测了热解气体和固体产物.结果表明:a.所建热解模型与实验数据符合较好,求得动力学三参数分别为活化能223.606 kJ/mol,反应级数0,指前因子1.529×1013min-1;b.热解气体产物主要为八氟环丁烷.手动剥离即可实现金属和玻璃纤维等组分的分离富集,富集的金属片主要为铜片及其镀层上含有少量的金、镍等贵重金属;富集的玻璃纤维中含有大量的碳,还有一定量的O,F,Al,Si,Ca,Ti等元素.     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林不同径级根分解

 通过分解网袋法对西双版纳2种重要森林类型———热带季节雨林和橡胶林(Hevea brasiliensis)4种不同径级的根(细根<2mm,2mm<小根<10mm,10mm<中根<20mm,粗根>20mm)进行为期1a的研究,发现热带季节雨林根系分解速率小于橡胶林;细、小根分解速率大于中、粗根;根分解速率与根自身C/N,C/P有强相关性;热带季节雨林细根、小根、中根、粗根日分解系数分别为0.0010,0.0025,0.0007,0.0007,橡胶林细、小、中、粗根分解系数分别为0.0030,0.0019,0.0013,0.0017.     

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。     

木粉、废旧橡胶和高密度聚乙烯复合材料的 热解动力学特性

将木粉、高密度聚乙烯(HDPE)与不同含量的废旧橡胶粉复合制备木橡塑复合材料,采用热重分析法(TGA)研究各组分材料及复合材料的热解动力学特性,并引入Flynn-Wall-Ozawa模型量化了组分及复合材料的表观活化能。结果表明:木粉、HDPE、废旧橡胶粉复合材料(WRPC)的热解出现两个显著的失重区(230～380 ℃和430～580 ℃),分别对应木粉/废旧橡胶和HDPE的热降解。木粉、废旧橡胶和HDPE热解过程平均活化能值分别为179.2、243.8和246.8 kJ/mol,WPC(木粉、HDPE复合材料)平均活化能为239.3 kJ/mol,WRPC活化能值较WPC低(200.3～208.4 kJ/mol)。活化能的变化表明木、橡、塑3种原料在复合材料的热解过程中具有协同效应,而废旧橡胶的掺入对复合材料的热降解特性发挥了显著的调控作用。     

废橡胶催化裂解生产原料油工艺的实验研究

采用常压为了节约能源，提高原料油的使用价值，探讨对废橡胶再生的处理方法，采用常压、减压、催化剂方法对废旧轮胎橡胶进行热裂解研究，通过实验分析了不同催化剂对废旧轮胎橡胶进行热裂解的影响及催化剂配比（C一定）、催化剂配比（B一定）、催化剂配比（A一定）和不同热解方法的影响，实验得到在常压条件下，加入优化配比的催化剂在废橡胶催化裂解生产原料油工艺中可以得到最短的反应时间，最低的反应温度，及合理的混合油与炭黑。研究结果对废橡胶再利用的工业化生产技术参数的确定有参考价值。     

硝酸胍热分解特性及其动力学分析

采用5、10、15、20K/min的不同线性升温速率,研究硝酸胍（GN）的热分解过程,通过Flynn-Wall-Ozawa （FWO）法、Kissinger Akahira and Sunose （KAS）法和Coats-Redfern （CR）法进行热动力学分析,并利用热力学理论求解相关热安全性参数。结果表明,硝酸胍在450~700K的温度范围内呈一步失重,热重法（TG）的平均外推起始温度为580.28K;当转化率为0.1~0.9时,FWO法和KAS法得到的平均表观活化能分别为140.43kJ/mol和137.82kJ/mol,自燃倾向等级为Ⅰ级;CR法表明Avrami-Erofeev （A2）为硝酸胍的最适机理函数模型;在310~370K的温度范围内,硝酸胍的比热容随温度的升高而逐渐增大,平均值为3.148J/（g·K）;自加速分解温度（T_SADT）和自发火温度（T_be0）分别为530.15K和548.10K;活化熵（ΔS^≠）和活化焓（ΔH^≠）随升温速率的增大而减小,活化自由能（ΔG^≠）和反应速率常数随升温速率的增大而增大。     

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.     

三元乙丙橡胶热氧老化后的力学性能

针对黏贴在火箭发动机壳体内表面作为耐烧蚀隔热保护材料三元乙丙的老化问题,研究了硫磺、含硫化合物、过氧化物等硫化体系对老化性能的影响.利用SEM微观检测手段和宏观力学性能实验研究了过氧化物硫化体系EPDM热氧老化前后的表面形貌、表面组分相对含量、压缩永久变形、压缩应力松弛特性等.研究结果表明:过氧化物硫化体系使EPDM橡胶内生成性能更为稳定的C-C交联键,耐热性能最好;EPDM橡胶的热分解为一步降解,老化前后样品各温度阶段的失重量、全温度范围内总的失重量以及最大热分解温度均无明显差异;通过表面组份分析可知,老化中增塑剂（癸二酸二丁酯）出现了向表面迁移的现象,但没有发生明显的挥发;采用过氧化物硫化体系的EPDM橡胶老化后,压缩永久变形保留率、压缩应力松弛和拉伸强度三种性能均有一定程度的劣化,且老化温度越高,变化程度越大.      

氟橡胶F275对某钛合金零件应力腐蚀失效分析

对在氟橡胶F275裂解环境下进行腐蚀失效试验的某钛合金试验套筒断口进行了失效分析,确定了套筒的断裂性质,分析了断裂原因.套筒的断裂性质为应力腐蚀断裂,试验温度下氟橡胶的裂解是套筒发生应力腐蚀断裂的主要原因.     

Evidence that decomposition rates of organic carbon in mineral soil do not vary with temperature

It has been suggested that increases in temperature can accelerate the decomposition of organic carbon contained in forest mineral soil (Cs), and, therefore, that global warming should increase the release of soil organic carbon to the atmosphere. These predictions assume, however, that decay constants can be accurately derived from short-term laboratory incubations of soil or that in situ incubations of fresh litter accurately represent the temperature sensitivity of Cs decomposition. But our limited understanding of the biophysical factors that control Cs decomposition rates, and observations of only minor increases in Cs decomposition rate with temperature in longer-term forest soil heating experiments and in latitudinal comparisons of Cs decomposition rates bring these predictions into question. Here we have compiled Cs decomposition data from 82 sites on five continents. We found that Cs decomposition rates were remarkably constant across a global-scale gradient in mean annual temperature. These data suggest that Cs decomposition rates for forest soils are not controlled by temperature limitations to microbial activity, and that increased temperature alone will not stimulate the decomposition of forest-derived carbon in mineral soil.     

反式聚环戊烯橡胶在轮胎胎肩胶中的应用研究

对合成的3种不同相对分子质量的反式聚环戊烯橡胶（TPR）用于轮胎胎肩胶进行了研究,结果表明：与使用天然橡胶（NR）及顺丁橡胶（BR）/NR并用胶相比,TPR硫化胶的回弹性、老化性能、耐磨性和低温性能优异,耐疲劳性能好,动态生热低,滚动阻力小,抗湿滑性稍差,拉伸强度和撕裂性能较差;TPR/NR并用硫化胶与NR相比物理性能有所改善,耐老化性、耐磨性和低温性能优异,回弹性、耐疲劳性及动态生热相当,滚动阻力小,有较好的动态力学性能。相对分子质量较低的TPR2具有较佳的综合性能,TPR不适合单独应用于轮胎胎肩胶,其与NR并用具有较好效果。