聚芳醚醚酮的热老化寿命研究

本工作用热重法(TG)研究了聚芳醚醚酮(PEEK)在空气和氮气中的热分解反应过程;确定了PEEK在这两种气氛中的热分解反应模型均符合无规引发断裂模型;在空气中PEEK的热分解显示两个过程,由此计算其在空气中第一阶段的热分解和氮气中的热分解反应活化能分别为214.7kJ/mol和232.2kJ/mol;由热分解反应动力学参数推算出热老化寿命曲线,并讨论了实验条件对结果的影响,进而以失重5%作为材料寿终指标估算出PEEK在氮气和空气中使用10年的最高温度分别为307℃和274℃。     

司他夫定的热分解机理及动力学

采用TG-DTG-DSC测定司他夫定（STVD）在N2气和空气气氛中的热分解过程及其在热分解过程中不同阶段残留物的红外光谱,运用量子化学GAMESS软件计算STVD分子的键级,探讨了STVD的热分解机理。 采用Ozawa方法计算STVD各阶段热分解反应动力学参数,采用Dakin方程推算了不同使用温度下STVD的预期寿命。结果表明,STVD的热分解过程是一个三阶段过程,起始热分解步骤是联接胸腺嘧啶环与五元环的C-N键的断裂。 在N2气中,第一阶段热分解温度范围为139~173 ℃,失重21.2%,反应活化能Ea=168.9 kJ/mol,指前因子A=2.884×1019 min-1;第二阶段热分解温度范围为173~313 ℃,失重56.2%,Ea=96.4 kJ/mol,A=2.884×108 min-1;第三阶段分解速率缓慢,至880 ℃仍有10.9%残重。 在空气中,第一阶段热分解温度范围为139~166 ℃,失重19.1%,Ea=168.1 kJ/mol,A=2.188×1019 min-1;第二阶段热分解温度范围为166~314 ℃,失重53.9%,Ea=154.9 kJ/mol,A=8.913×1013 min-1;第三阶段热分解温度范围314~550 ℃,失重27%,Ea=116.9 kJ/mol,A=3.548×108 min-1。 STVD在常温下具有较好的热稳定性。     

钾长石矿热分解过程的研究

研究了钾长石矿热分解过程的反应行为和动力学.对6种钾长石体系进行了热力学分析,计算了各反应在800～1600K的△G_T⁰,并以此指导实验.研究了焙烧温度、停留时间和助剂配比对钾长石体系热分解为水溶性钾的影响,得出最佳操作条件.添加0.9%添加剂Ⅰ能使适宜焙烧温度由1323K降至1223K,钾分解率可达84%.不加与加入添加剂Ⅰ的2种钾长石体系热分解过程皆符合克-金-布动力学方程,均受固膜扩散控制,表观活化能分别为184.84kJ/mol和158.9kJ/mol,并给出相应的动力学方程.     

二苯甲烷二氨基甲酸甲酯热分解制备二苯甲烷二异氰酸酯的表观动力学研究

在癸二酸二(2-乙基己基)酯溶剂中研究了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)的分解反应机理,建立了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯的分解反应动力学模型。通过实验测定,并对不同温度下体系中各物质的浓度数据进行线性拟合得到反应速率方程。结果表明：MDC的热分解分为两个步骤,均为一级反应。两步反应的活化能分别为：138.82kJ/mol,167.78kJ/mol;指前因子分别为：1.51×1012min-1,5.33×1014min-1。     

双核铕-苯甲酸-邻菲咯啉三元络合物非等温热分解动力学研究

采用TG-DTG和DTA技术研究了Eu2(BA)6(PHEN)2 (BA苯甲酸根离子;PHEN1,10-邻菲咯啉)在静态空气中的热分解过程,根据TG曲线确定了热分解过程中的中间产物及最终产物,运用Acher法、Madhusudanan-Krishnan-Ninan (MKN)法和Flynn-Wall-Ozawa法对非等温动力学数据进行分析,推断出第一步热分解反应的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)(1-α)2, 第一步热分解反应的活化能为135 kJ/mol, 活化自由能ΔG为149 kJ/mol, 活化焓ΔH为129 kJ/mol, 活化熵ΔS为-33 J/(mol·k), 同时用等温TG法得到失重10%为寿终指标的寿命方程为lnτ=-22.66+1.646×104/T.     

含苯并噁唑环氧树脂的合成、固化动力学及热性能

通过两步法制备了两种含苯并噁唑结构的环氧树脂双苯并二噁唑型环氧(DAROH-O)树脂与双酚A型苯并噁唑环氧(HOH-O)树脂,采用红外光谱和氢核磁共振波谱分析对树脂的结构进行了表征。结果表明:当以二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂时,对于DAROH-O/DDM体系,采用Kissinger法和Ozawa法计算得到的表观反应活化能分别为176.92kJ/mol和175.36kJ/mol;对于HOH-O/DDM体系,采用Kissinger法和Ozawa法计算得到的表观反应活化能分别为198.45kJ/mol和196.15kJ/mol。热重分析结果表明这两种环氧树脂固化物的耐热性能均远高于普通双酚A环氧树脂/DDM固化物的耐热性能。固化物的失重过程包括两个阶段,第一阶段的分解出现在350～370℃,第二阶段的分解发生在600℃左右,属于苯并噁唑环的分解。     

Ce2O3对APP-PER-MA膨胀阻燃体系热解过程的协效作用

采用热重分析和红外光谱技术研究了氧化铈（Ce2O3）对以聚磷酸铵(APP)为酸源、季戊四醇(PER)为炭源、蜜胺（MA）为气源的经典膨胀型阻燃剂（IFR）热分解性能的影响。 结果表明,300~400 ℃时Ce2O3的存在加快了体系的分解和无机酸的生成速度,改变了IFR热解发生的时间,但是并没有从根本上改变热解过程;Ce2O3的添加使IFR阻燃剂第一阶段的热解活化能由65.73 kJ/mol提高至73.47 kJ/mol,第二、三、四阶段的热解活化能分别由167.46、135.13、141.34 kJ/mol降低至85.25、96.08、58.18 kJ/mol,并对IFR分解各阶段残留量有很大影响。     

生物油重质组分模型物热解行为及其动力学研究

采用TG-FT-IR在非等温条件下对生物油重质组分酚、醛和糖类模型代表物(丁香酚、香草醛、左旋葡聚糖)进行热解特性及其热解动力学分析。TG-DTG曲线和FT-IR测试数据显示,重质组分模型物热解的先后次序是酚类、醛类、糖类物质。香草醛、丁香酚均为一个主热解阶段,主要产物为水、烷烯烃、CO₂、CO和小分子酚、芳香醛。左旋葡聚糖热解分两阶段进行,热解发生在较高温区(180~370℃),主要热解产物有CO₂、烷烯烃、醛、酮和环醚,少量的CO和水。混合物热解分为三个阶段,产物与单一模型物热解产物相似,但有少量缩醛低聚物。对比单一组分,混合物中羰基和羟基组分在较高温区(≥300℃)存在相互作用,生成难分解的缩聚物。其中,糖类是影响重质组分热解速率的主要物质。根据热重数据对热解各阶段进行动力学拟合,确定了模型物热解反应动力学三因素。平均表观活化能和反应级数分别为:E_{左旋葡聚糖}第一、第二阶段分别为115.80 kJ/mol(0.5级)、141.19 kJ/mol(2/3级); E_混合物第一阶段为54.46 kJ/mol(1级)、第二阶段为50.67 kJ/mol(2/5级); E_丁香酚为42.29 kJ/mol(0.7级); E_香草醛为36.53 kJ/mol(0.95级)。     

电子陶瓷粉BaTiO3的液相合成技术(Ⅲ)──前驱体草酸氧钛钡的热分解反应动力学研究

以Brodio线性化简单图解法对前驱体草酸氧钛钡热分解过程中三段动力学参数进行了计算。结果表明,三段热分解的反应级数分别为2、2和0,活化能为96.8、165.1和172.2kJ/mol,频率因子为1.03×10¹¹、5.64×10⁸和2.63×10⁶s^-1.由热分解动力学参数优化热处理工艺制得高纯超细BaTiO₃粉体。     

配合物[Ni（H2B（pyrazolyl）2）2]的非等温热分解动力学研究

在甲醇溶液中用Ni(CH3COO)2.4H2O和NaH2B(pz)2常温下合成出了配合物[Ni(H2B(pz)2)2](pz=pyrazolyl),并用元素分析、红外光谱和X射线衍射等对配合物的结构进行了表征,对此配合物进行了非等温热分解动力学研究.采用了微分Achar和积分Coats-Redfern法分别拟合出配合物2个热分解阶段的动力学方程及相应的动力学参数.配合物第一热分解阶段可能的机理为三维扩散,球形对称,其动力学方程为dα/dT=3(A/β)e-E/RT[(1-α)-1/3-1]-1/2.配合物第二热分解阶段可能的机理为相边界反应,圆柱形对称(n=1/2),其动力学方程为dα/dT=2(A/β)e-E/RT(1-α)1/2.2个反应阶段的表观活化能平均值分别为260.87和176.27kJ/mol,lnA的平均值分别为65.65和37.11s-1.     

SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND THERMAL DEGRADATION KINETICS OF POLY(IMINO ISOPHTHALOYL IMINO (2,4,8,10-TETRAOKSOASPIRO [5,5] UNDEKAN-3,9-DIPROPYLENE))

A new polymer,poly(imino isophthaloyl imino(2,4,8,10-tetraoksoaspiro[5,5]undekan-3,9-dipropylene)) [poly(IPIT)]was synthesized by an interfacial polycondensation reaction.The characterization of poly(IPIT)was conducted by using FT-IR,~(13)C-NMR,TG and DTA techniques.The kinetics of the thermal degradation of poly(IPIT)was investigated by thermogravimetric analysis at different heating rates.TG curves showed that the thermal decomposition of poly(IPIT) occurred in three stages.The apparent activation ener...     

硅橡胶热降解动力学的研究

用恒温热失重方法，研究了甲基硅橡胶（Ｓｉ—Ｏ—１），用氢氧化钾催化聚合的甲基硅橡胶（Ｓｉ—Ｏ—２），主链含环二硅氮烷的硅氮橡胶（Ｓｉ—Ｎ—１）以及它与Ｓｉ—Ｏ—１的共混物Ｓｉ—Ｏ—３和与Ｓｉ—Ｏ—２的共混物Ｓｉ—Ｏ—４的热降解反应动力学．结果表明Ｓｉ—Ｎ—１有最高的热稳定性，在氮气下，其降解反应活化能为３４４ｋＪ／ｍｏｌ．并且发现它分别与Ｓｉ—Ｏ—１和Ｓｉ—Ｏ—２的共混物的热稳定性大幅度提高．Ｓｉ—Ｏ—３在氮气下的降解活化能由未加入Ｓｉ—Ｎ—１前的１５２ｋＪ／ｍｏｌ提高到２３０ｋＪ／ｍｏｌ；Ｓｉ─Ｏ─４则由未混入Ｓｉ─Ｎ─１前的６１ｋＪ／ｍｏｌ提高到１４４ｋＪ／ｍｏｌ．我们认为这种作用机理是由于硅氮橡胶除去了微量吸附水和硅羟基并导致催化剂的离子对难于分离的结果．     

聚甲基丙烯酸甲酯热氧化降解的化学动力学研究

使用质谱、热分析手段研究了PMMA热解反应.结果表明,在氮气中,PMMA-CH=CH2有两个失重阶段,分别对应于主链末端双键引发的断链和主链无规则断链反应,转折点的失重率约为26%.其中,第一阶段的失重速率受扩散过程控制,平均表观活化能E为158.5 kJ/mol, lnA为27.69;第二失重阶段为1.5级化学反应,平均表观活化能E为214.79 kJ/mol, lnA为40.46.在空气中, PMMA也有两个失重阶段,反应机理为1级化学反应,转折点处的失重率约为70%.其中在第一失重阶段平均表观活化能E为130.32 kJ/mol, lnA为24.81,在此阶段中, 过氧化基团的分解反应对PMMA的失重速率有重要影响; 在空气中第二失重阶段平均表观活化能E为 78.25 kJ/mol, lnA为13.97.     

聚氨酯胶粘剂的热分解动力学研究

采用热分析技术考察了通用型聚氨酯胶粘剂在空气中的热解过程, 并通过TG方法和动力学方法研究了各步反应的活化能E、指前因子A等动力学参数. 通过等失重转化率法校验了两种方法所获得的E和A值. 结果表明, 聚氨酯胶粘剂有三个主要降解阶段, 第一降解阶段的活化能为144.31-148.35 kJ·mol^-1, 第二个降解阶段的活化能为196.96-204.26 kJ·mol^-1, 第三个降解阶段的活化能为202.97-205.27 kJ·mol^-1; 热降解过程为一级反应, 随着失重百分率的增大, 热分解反应活化能增大. 此外, 聚氨酯胶粘剂具有较高的热稳定性, 预测其在35 ℃的空气中失重5%时的热老化寿命为10年.     

聚芳醚醚酮和磺化聚芳醚醚酮的热分解动力学

用热重法(TG)研究了聚芳醚醚酮(PEEK)和磺化改性的聚芳醚醚酮(S-PEEK)的热分解动力学,计算了热分解动力学参数,结果表明PEEK及S-PEEK的热分解符合无规引发裂解模型。进一步考察了磺化对PEEK热分解的影响,结合温度程序裂解色谱-质谱结果,探讨了S-PEEK的TG曲线上呈现二个失重台阶的意义。     

聚芳醚醚酮和磺化聚芳醚醚酮的热分解动力学

 用热重法(TG)研究了聚芳醚醚酮(PEEK)和磺化改性的聚芳醚醚酮(S-PEEK)的热分解动力学,计算了热分解动力学参数,结果表明PEEK及S-PEEK的热分解符合无规引发裂解模型。进一步考察了磺化对PEEK热分解的影响,结合温度程序裂解色谱-质谱结果,探讨了S-PEEK的TG曲线上呈现二个失重台阶的意义。     

环丙基氮烯开, 闭环异构化反应理论研究

应用量子化学理论方法研究了单重态环丙基氮烯开, 闭环异构化反应, 找到了反应的过渡态, 发现该反应具有对旋-顺旋机理, 应用Woodward-Hoffmann讨论了这一反应机理, 计算了环丙基氮烯单重态和三重态的分裂能以及该反应的活化势垒和反应能量, 给出了反应物, 过渡态和产物的有机结构数据。     

Thermal degradation kinetics of structurally diverse poly(bispropargyl ethers-bismaleimide) blends

Structurally diverse bispropargyl ethers using resorcinol,quinol,4,4￠-dihydroxy biphenyl,bisphenol-A,4,4￠-dihydroxy diphenyl ketone,4,4￠-dihydroxy diphenylsulphone,trimethyl indane bisphenol and tetramethyl spirobiindane bisphenol were prepared by using phase transfer catalyst.Synthesized materials were separately blended with 4,4￠-bismaleimido diphenyl methane(BMIM)in mole ratios(0.5:0.5).The materials were thermally cured and the structural characterisation and the thermal properties of these cross-linked materials are investigated using Fourier-transform infrared(FTIR)spectrophotometer and thermogravimetric analyzer(TGA).Among the different materials investigated poly MRPE,poly MBPEBPA and poly MSPE show higher onset degradation temperature of 300°C indicating higher thermal stability.The degradation kinetics is investigated using Flynn-Wall-Ozawa(FWO),Vyazovkin(VYZ)and Friedman(FRD)methods.Amongst the various cured materials investigated,the activation energy(Ea-D)values obtained for poly MRPE and poly MKPE were observed to increase continuously froma=0.2 to 0.8 and the values range from 199 kJ/mol to 245 k J/mol and 153 k J/mol to 295 k J/mol respectively.The crosslinked materials resulting from these bispropargyl monomers definitely need more energy for bond cleavage due to the presence of more aromatic units.The volatile products obtained during the thermal degradation of the polymers were analyzed using thermogravimetric-Fourier transform infrared analyses(TG-FTIR).The phenols,substituted phenols,carbon monoxide,carbon dioxide and small amount of aniline were found to be the major products during thermal degradation of these cured blends.