使用裂解气相色谱对几种阻燃聚丙烯材料热稳定性及阻燃机理的探讨

用裂解气相色谱（PyGC)考察了经三种类型阻燃剂（含磷、含溴、含溴和磷）改性的聚丙烯的热稳定性。利用PyGC-MS法分析不同样品的高温裂角产物,以此来推测阻燃材料受热分解时气相以及凝聚相所发生的反应,推断阻燃机理,分析影响阻燃效果的因素,为阻燃剂的开发提供有益参考。结果证实,它们都影响聚丙烯的热降解。溴系阻燃剂和磷系阻燃剂是分别从气相阻断、凝固相加速成炭实现阻止燃烧的,而磷-溴型阻燃剂同时具备单纯含磷或者含溴阻燃能力。     

TDI桥联β-环糊精的结构表征

本文利用TDI桥联β-环糊精样品，由裂解后小分子产物相对量随裂解温度变化的F-t曲线分析样品的热稳定性，并用IR和PyGC/MS法对环糊精样品及其裂解产物进行鉴定，研究表明环糊精样品已实现了成功桥联，其裂解产率陡变区间位于410℃至490℃之间。     

PyGC法对海洛因样品定量分析方法的改进

本文采用PyGC法对不同来源的海洛因进行了分类研究,由于实验精确度的要求,对裂解气相色谱的进样方法进行了改进,提高了实验数据的重复性。     

阻燃高抗冲聚苯乙烯热降解研究

利用热失重-红外联用仪(TGA-IR)分析了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的热降解过程,结合热裂解气相色谱-质谱联用仪(Py-GC/MS)分析了HIPS的热裂解产物,利用化学方程式阐述了HIPS自由基降解反应.对十溴二苯乙烷、三氧化二锑复配阻燃体系的热降解过程进行了研究,讨论了阻燃HIPS的凝聚相阻燃、气相阻燃机理.实验表明,HIPS燃烧时主要发生β-断裂,大量烟雾主要由苯乙烯、甲苯、α-甲基苯乙烯、苯乙烷、丁二烯等组成,其中凝聚相主要是1,3,5-三苯基苯乙烯及其他部分低聚物.在不同的温度下,阻燃HIPS的热裂解产物不同,在较高的温度下,小分子化合物明显增多.     

裂解气相色谱—质谱法对聚乙烯醋酸乙烯酯裂解机理的探讨

本文采用裂解气相色谱和裂解气相色谱—质谱法对聚乙烯醋酸乙烯酯(简称EVA)在不同实验条件下的裂解行为进行了探讨,得出了EVA组成与裂片产量的线性关系式,从而不仅证实了E.M.Barrall等人提出的EVA裂解生成醋酸的机理,而且提出了EVA裂解生成甲烷、二氧化     

六苯氧基环三磷腈的热解及其对环氧树脂的阻燃机理

采用极限氧指数仪和锥形量热仪测试了以六苯氧基环三磷腈(HPCP)阻燃环氧树脂的燃烧性能,结果显示,与纯环氧树脂相比,阻燃环氧树脂的极限氧指数值(LOI)明显提高、热释放速率峰值(pk-HRR)和总热释放量(THR)明显下降、环氧树脂的点燃时间提前以及分解速度加快.采用热失重(TGA)、热重红外联用(TGA-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和热裂解气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)研究了HPCP及其阻燃环氧树脂的热解路线和阻燃机理.结果表明,在阻燃环氧树脂过程中,一方面,HPCP分子中的苯氧基团首先解离并发生歧化反应,由此产生的苯氧基及其歧化产物的焠灭效应在环氧树脂中发挥气相阻燃作用,剩余的磷腈环和苯环基团会进一步裂解产生小分子碎片;另一方面,环氧树脂基体在HPCP的作用下提前分解,产生了基于双酚A结构的大分子碎片并在HPCP裂解产物作用下加速炭化,从而使更多的基体组分以残炭的形式被固定在凝聚相中,提高了阻燃环氧树脂的残炭产率,发挥了凝聚相阻燃作用.     

PGC-MS鉴别乙烯-辛烯共聚物

乙烯-辛烯共聚物与聚乙烯性能、价格差别很大,但无鉴别二者的检验方法。我们采用裂解气相色谱一质谱(PGC-MS)方法研究这两种聚合物的热裂解产物的组成,发现两者裂解产物的成分相同,均为不同碳数的烷烃、烯烃化合物;但含量有区别,主要区别在辛烯。乙烯-辛烯共聚物裂解产物中辛烯(C8)的相对含量明显高于聚乙烯,C8峰可作为鉴别乙烯-辛烯共聚物的特征峰,据此建立了鉴别两种聚合物的方法,并在进出口商品检验中得到很好的应用。     

麻浆卷烟纸热裂解产物的气相色谱/质谱分析

采用热失重(TG)和裂解气相色谱/质谱法(PyGC/MS)研究了麻浆卷烟纸的热裂解行为.在He气气氛围中,将麻浆卷烟纸分别在400、500、600、700、800和900℃下进行热裂解,并以GC/MS对其裂解产物进行定性和半定量分析.结果表明,不同的裂解温度直接影响生成产物的类型和相对含量.麻浆卷烟纸可裂解出1-甲基-1,3-环戊二烯、2-甲基呋喃、2,3-二氢香豆酮、苯和甲苯等156种产物.低温下,裂解产物主要为烯类、呋喃类和酮类化合物;随着裂解温度的增加,烯、酮类的含量下降,苯及其衍生物和稠环芳烃的含量逐渐增加.可通过降低卷烟燃烧温度来降低卷烟纸裂解产生的有害成分含量.如果单纯考虑麻浆卷烟纸的影响,卷烟的最佳燃烧温度应控制在500℃左右.     

聚乙烯/石墨层间化合物热降解过程的TG-FTIR研究

将含磷化合物插层石墨层间化合物(GIC)用于聚乙烯(PE)的阻燃,采用氧指数(LOI)方法评价了PE/GIC的阻燃性能,并采用热分析-红外光谱联用技术(TG-FTIR)研究了PE/GIC的热降解过程,探讨了GIC的阻燃机理。研究表明,不同含磷化合物插层GIC阻燃聚乙烯的氧指数有显著差别,其中以多聚磷酸铵-GIC的阻燃效果较好,氧指数较高。TG-FTIR研究结果表明,GIC并未显著影响PE的热降解方式,但由于GIC体积膨胀所发生的氧化还原反应导致部分PE热降解提前并发生热氧化降解,促进了后期成炭的石墨化过程。     

耐高温杂化阻燃剂/改性红磷阻燃半芳香尼龙的研究

将自制的耐高温勃姆石@苯基次膦酸铝杂化阻燃剂(BM@Al-PPi)与市售改性红磷(MRP)复配制得一种可用于半芳香尼龙PA6T/DT(HTN)的耐高温高效阻燃体系.保持阻燃剂15 wt%的总添加量不变时,MRP的添加量仅为5 wt%即可赋予HTN垂直燃烧V-0级别,极限氧指数为29.8%.锥形量热测试及其燃烧残余物研究表明,MRP阻燃HTN材料以气相阻燃作用为主,抑制热释放效果不佳且烟释放明显增加;而BM@Al-PPi的凝聚相交联成炭作用可同时抑制热释放与烟释放.结合裂解气相色谱质谱联用(Py-GC-MS)分析,给出了HTN/BM@Al-PPi/MRP体系的阻燃机理.BM@Al-PPi与MRP结合使得残炭质量显著提高,同时兼具气相作用,达到了较好的阻燃效果.