裂解气相色谱质谱法研究废旧ABS塑料的热降解行为

采用裂解气相色谱质谱联用技术对ABS塑料的热降解行为进行了研究.在氦气氛围中,500℃下对ABS进行热裂解,通过色谱质谱联用仪对裂解产物进行了定性分析,共鉴定出苯乙烯、甲苯和4-苯基丁腈等31种裂解产物.根据裂解产物信息和有机物热裂解反应的原理对ABS的热裂解反应机理作了探讨.ABS塑料的热降解过程是典型的自由基历程,解释了裂解产物中芳香烃类化合物、脂肪烃类化合物、腈类化合物和含溴酚类化合物的生成机理.ABS的高温降解过程不是三种结构单元降解过程的简单累加,三种结构单元在其降解过程中相互明显影响,最终导致裂解产物在结构和类别上的多样性.废旧塑料ABS热裂解过程会产生多种有害污染物,因此,选择合适的裂解工艺条件,既可得到更多有用的裂解产物,又可减少对环境的污染.     

改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的性能研究

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和六亚甲基四胺/氯化铁/氯化亚铁混合物（混合改性剂）分别改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉,利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR FT-IR）和热失重分析（TGA）表征了KH570改性废胶粉的效果,并将其掺入到三元乙丙橡胶（EPDM）中制备共混物。研究了KH570和混合改性剂改性废胶粉对共混物硫化特性和力学性能的影响,通过扫描电子显微镜对共混物的断面形貌进行了分析,结果表明：经过KH570改性,成功在胶粉表面引入活性反应官能团;KH570和混合改性剂都是废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉的有效改性剂,其中填充KH570改性胶粉的共混物在硫化性能和力学性能上均有显著提高,界面相容性也更好;随着废胶粉填充量的增大,共混物的力学性能下降。综合考虑共混物成本与性能关系,KH570改性胶粉的用量为10份时（以总橡胶质量为100份计）,共混物的综合力学性能最好。     

用TGA-FTIR联用技术研究聚酰胺6的热降解行为

用TGA-FTIR联用技术实时研究了聚酰胺6在高纯氮气和等速升温(10 ℃/min)条件下的热降解行为.结果表明聚酰胺6的热分解温度范围为320～490 ℃,550 ℃时的残留量仅为2%.在主要降解温度范围内其气相产物主要是H2O,CO2,脂肪族碳氢类物质和低聚物.这些产物的生成表明聚酰胺6可能是通过均裂及顺式消除机理在N-烷基酰胺键处断裂而进行热降解的.     

聚磷酸铵/环糊精/硅橡胶复合材料的阻燃性能及热降解动力学

以107硅橡胶为基础胶,以环糊精(CD)为膨胀型阻燃剂(IFR)的碳源,聚磷酸铵(APP)为IFR的酸源和气源,制备硅橡胶复合材料(SR).研究了APP/CD阻燃体系对硅橡胶阻燃性和热稳定性的影响;并采用FlynnWall-Ozawa(FWO)法计算SR的热降解活化能.结果表明,APP与CD的质量比为3∶1,添加量为40份时,SR的极限氧指数为24.0%,SR的垂直燃烧性能达到UL94 V-0级;APP和CD的加入硅橡胶的热稳定性降低;APP的加入SR的活化能降低明显,这是由于APP促进了硅橡胶的热分解;APP和CD的加入SR的活化能也降低,CD的加入促进了APP提前分解和硅橡胶的成炭,从而进一步降低了硅橡胶的活化能.     

PET—PTT共聚酯的热降解行为

采用热失重分析(TGA)和裂解气相质谱(Py-GC/MS)研究不同组成的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)-PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)共聚酯的热降解行为,并与PET和PTT均聚物作了比较.TGA结果表明,PET-PTT共聚酯的热稳定性介于均聚物PTT与PET之间,并随PET组分的增加而提高.利用Py-GC/MS得到PET-PTT共聚酯及均聚物的裂解产物的结构及分布,探讨PTT降解机理,并推测PET-PTT共聚酯的可能降解过程.发现PET-PTT共聚酯分解过程中产生了不同于PET和PTT裂解产物的组分,但不同组分的含量很小,这可能是由共聚酯中PTT(PET)序列长度较短所致.PET-PTT共聚酯在裂解过程中比PET和PTT均聚物产生了更多的挥发性产物.当PTT(PET)在共聚酯中的摩尔分数增大时由该链段降解产生的产物质量分数相应提高.     

裂解色谱法研究芳香族共聚酯的热降解

为了研究聚芳酯的化学结构与裂解产物的关系,本文合成了一系列化学结构不同的聚芳酯试样,在惰性气流中用装有炉式和居里点裂解器的裂解色谱仪进行热降解,分离后的裂解产物用质谱或标样鉴定,确立了裂解产物与聚芳酯化学结构的对应关系,并讨论了可能的热降解机理。     

蓖麻油基聚氨酯树脂的热降解行为研究

利用热重分析仪(TGA)、热重分析-傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)及热裂解气相色谱/质谱(PY-GC/MS)联用仪等对蓖麻油基聚氨酯树脂的热降解过程进行测试与表征,采用不同的非等温动力学方法计算树脂的热降解动力学参数,推断树脂的热降解机理。结果表明：蓖麻油基聚氨酯树脂在285℃开始降解(质量损失5%),在450℃左右基本降解完全(质量损失95%)。其热降解过程(以升温速率为10℃/min为例)分为3个阶段：第一阶段发生285.23～345.25℃,其质量损失了60%,主要为树脂氨基甲酸酯键的断裂及部分酯基分解为CO₂;第二阶段为345.25～389.17℃,质量损失了20%;主要为氨基甲酸酯链段降解为胺类、CO₂及含有CH₃或-CH₂-的小分子有机物;第三阶段为389.17～450.00℃,质量损失了20%,主要为小分子有机物进一步降解为CO₂和含N易挥发性气体。其降解机理可能有2种途径：第一种是主键氨基甲酸酯结构中酯基-O-左侧碳氧键断裂,形成异氰酸酯和醇,异氰酸酯部...     

TG-FTIR-MS和TG-GC/MS联用研究地沟油的热裂解特性

采用热重-红外-质谱联用技术(TG-FTIR-MS)和热重-气质联用技术(TG-GC/MS)分析地沟油热裂解过程中热重分析仪逸出气相产物的组成成分,探究地沟油的热裂解反应过程和热裂解特性.研究结果表明:地沟油热裂解释放气相产物的主要成分包括甘油二酯、甘油一酯、脂肪酸、脂肪醛、脂肪酮、烷烃、烯烃、芳香烃和CO2等,气相产...     

高电压复合绝缘子的脆断行为

脆断是高电压复合绝缘子发生的应力腐蚀断裂现象,国内外的研究基本集中在"腐蚀"介质酸的来源上。为进一步探索脆断机理,从"应力"的角度,采用扫描电子显微镜和表面形貌测量仪研究了复合绝缘子芯棒因表面砂纸打磨痕迹等微裂纹引起的脆断,发现芯棒表面30～40μm的微裂纹在应力腐蚀环境下沿其方向向前发展。芯棒表面微裂纹尖端的应力强度因子增大,最终将导致裂纹尖端局部的损伤、萌生、演化扩展直至芯棒脆断,从而可以说明绝大多数绝缘子工作正常但极少数绝缘子发生脆断的现象。     

输电线路中均压环对复合绝缘子的研究

本文利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件仿真了绝缘子在加装均压环前后周围电场的情况,证实了复合绝缘子加装均压环确实能够解决输电线路中电场集中的问题,为输电线路安全稳定的运行提供理论基础.     

硅橡胶合成绝缘子染污放电机理的研究

传统的瓷和玻璃绝缘子表面呈亲水性,耐污闪性能较差;硅橡胶合成绝缘子表面呈憎水性,且其憎水性能够迁移至绝缘子表面污层,因而具有优良的耐污闪性能,尽管目前对瓷和玻璃绝缘子的污闪机理已作了较深入的研究,但对合成绝缘子污闪机理的研究尚比较缺乏。该文详细分析了合成绝缘子的染污放电过程,提出了闪络通道由多条短电弧与狭窄水带串联而成的合成绝缘子直流污闪模型。模型表明,众多短电弧的阴阳极压降及水带的高阻值是其具有高污闪电压的原因,同时模型清楚地反映了合成绝缘子临闪电流低、临闪电压高的特点。     

多壁碳纳米管/硅橡胶复合材料压敏元件特性

为研究碳纳米管填充聚合物复合材料的压力敏感特性,将硅橡胶为基体、多壁碳纳米管为填料的复合材料涂覆在印制板基底上,经溶剂挥发成膜,制备出柔顺式复合材料压敏元件。对碳纳米管质量分数1.6%、4.3%、9.3%的元件进行压阻特性测试,在单轴步进压力下实时检测压力和元件电阻。结果表明,压敏元件在0～110N单轴步进压力下表现出正压阻效应,特性曲线的变化区间与碳纳米管质量分数相互对应。提出压阻效应的机理是元件在压力作用下产生变形,导致碳纳米管导电网络发生破坏与重构。扫描电镜分析表明,碳纳米管随机取向分散于硅橡胶基体中,形成1-3型复合结构。该新型复合材料压敏元件可用于开发柔顺式力传感器。     

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。     

氯丁橡胶热分解动力学研究

对国产和进口氯丁橡胶(CR)热分解动力学进行研究,结果表明,CR的热降解过程分 3步进行,N2气氛下的明显起始分解温度为 260℃,推得热分解反应级数为一级,热分解反应活化能为 148kJ·mol-1,分解反应的频率因子为 2×10-11.     

可瓷化硅橡胶的制备与性能

以硅橡胶为基材、低软化点玻璃粉为成瓷填料,采用双辊开炼的方法制备一种可瓷化硅橡胶复合材料。研究玻璃粉用量对复合材料拉伸性能及瓷化性能的影响。结果表明:玻璃粉用量对复合体系的拉伸强度影响较小,在6~7 MPa间波动,对体系的断裂伸长率有显著影响,从约180%下降到110%;玻璃粉用量较大时,瓷化温度从750℃迅速下降到600℃;玻璃粉用量增加可提高低温瓷化物的抗热冲击性。扫描电镜观察结果表明:瓷化物内部存在大量气孔,导致试样的致密性均较差。     

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。     

高性能聚酰亚胺树脂热固化过程及热分解机制的研究

用高分辨裂解气相色谱-质谱(HR PyGC-MS)研究了以降冰片烯为端基的聚酰亚胺(PMR-Ⅱ)的热固化过程和热分解行为.PMR-Ⅱ预聚体在330～390℃经不同时间(0～20h) 固化后,根据其在315～590℃裂解产物的组成与分布,讨论了聚酰亚胺树脂的热固化和热分解反应机制.     

合成绝缘子直流污闪极性效应的研究

传统的瓷和玻璃绝缘子的副极性污闪电压低于正极性电压,该现象被称作极性效应。硅橡胶合成绝缘子正被日益广泛地用于电力系统外绝缘领域,但迄今为止,对合成绝缘子直流污闪是否存在极性效应这一问题未作详细研究。该文分析了瓷绝缘子的直流污闪极性效应,认为绝缘子串上的众多金具是造成极性效应的主要原因;而合成绝缘子只有上、下两个金具,但形成的电弧数量较多,因此形成的均为无金属电极的非极性电弧,从而使合成绝缘子的直流污闪不具有极性效应。     

MFI型沸石填充硅橡胶分离膜的制备、结构与性质

用ＺＳＭ－５沸石或硅沸石（ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１）填充硅橡胶制成了疏水性分离膜，它对有机溶剂／水系统的渗透蒸发性能与膜的组成、结构以及吸附、脱附行为有关．所填充的沸石结构性质（如硅铝比、阳离子、Ｓｉ－ＯＨ缺陷以及结晶度等）是影响膜分离性能的关键因素．用结构完美、疏水性优良的硅沸石制备的填充膜其乙醇／水的分离系数α可达３０．基材硅橡胶本底的分离性质也影响填充膜的性能．填充膜对正丙醇／水、异丙醇／水、丙酮／水系统的分离效果不同与这些有机分子的分子尺寸及极性有关．本文还研究了填充膜的机械性能随填充量改变的规律．