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摘要采用差示掃描(DSC)和熱重分析(TG)技術(shù)考察了C5石油樹(shù)脂在氮?dú)庵械臒峤膺^(guò)程,通過(guò)二種動(dòng)力學(xué)方法研究了反應(yīng)的活化能E、頻率因子A等動(dòng)力學(xué)參數(shù)。研究表明C5石油樹(shù)脂的熱降解中后期反應(yīng)過(guò)程為二級(jí)反應(yīng),隨著加熱速率的提高,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熱分解溫度提高,隨著失重率的增大,熱分解反應(yīng)活化能增大。在此基礎(chǔ)上,對(duì)其使用壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè),結(jié)果表明溫度小于250℃時(shí)C5石油樹(shù)脂有較好的穩(wěn)定性。摘要采用差示掃描(DSC)和熱重分析(TG)技術(shù)考察了1摘要采用差示掃描量熱法(DSC)和熱重分析(TG)技術(shù)考察了C5石油樹(shù)脂在氮?dú)庵械臒峤膺^(guò)程,通過(guò)二種由非等溫動(dòng)力學(xué)方法研究測(cè)定了反應(yīng)的活化能E、頻率因子A等動(dòng)力學(xué)參數(shù)。研究表明C5石油樹(shù)脂的熱降解中后期反應(yīng)過(guò)程為二級(jí)反應(yīng),隨著加熱升溫速率的提高,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熱分解溫度提高,隨著失重率的增大,熱分解反應(yīng)活化能增大。在此基礎(chǔ)上,對(duì)其使用壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè),結(jié)果表明溫度小低于250℃時(shí)C5石油樹(shù)脂有較好的穩(wěn)定性。摘要采用差示掃描量熱法(DSC)和熱重分析(TG)技術(shù)考察2摘要采用差示掃描量熱法(DSC)和熱重分析(TG)考察了C5石油樹(shù)脂在氮?dú)庵械臒峤膺^(guò)程,由非等溫動(dòng)力學(xué)方法研究了反應(yīng)的活化能E、頻率因子A等動(dòng)力學(xué)參數(shù)。研究表明C5石油樹(shù)脂的熱解后期反應(yīng)過(guò)程為二級(jí)反應(yīng),隨著加熱速率的提高,玻璃化溫度和熱分解溫度提高,隨著失重率的增大,熱分解反應(yīng)活化能增大。在此基礎(chǔ)上,對(duì)其使用壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè),結(jié)果表明溫度低于250℃時(shí)C5石油樹(shù)脂有較好的穩(wěn)定性。摘要采用差示掃描量熱法(DSC)和熱重分析(TG)考察3關(guān)鍵詞C5石油樹(shù)脂,差示掃描量熱法,熱重分析,動(dòng)力學(xué)參數(shù),壽命預(yù)測(cè)
C5石油樹(shù)脂是以裂解乙烯副產(chǎn)的C5餾分為原料,經(jīng)聚合得到的功能樹(shù)脂。該類(lèi)樹(shù)脂主要鏈節(jié)為脂肪烴結(jié)構(gòu),具有酸值低,混溶性好,耐水、耐乙醇和耐化學(xué)藥品腐蝕等特性,廣泛應(yīng)用于膠粘黏劑、馬路漆、油墨、橡膠助劑、高固含量涂料、造紙等領(lǐng)域[1-3],這些領(lǐng)域要求其具有較好的熱穩(wěn)定性,因此對(duì)C5石油樹(shù)脂熱性能的研究是一個(gè)重要的研究方向采用熱分析方法可研究種類(lèi)材料的熱穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞C5石油樹(shù)脂,差示掃描量熱法,熱重分析,動(dòng)力學(xué)參數(shù)4
目前關(guān)于C5石油樹(shù)脂的熱分析研究相對(duì)較少,其熱分解過(guò)程很復(fù)雜,通常是由傳熱、傳質(zhì)、熱分解、熔融、蒸發(fā)、氣相化學(xué)反應(yīng)和多相化學(xué)反應(yīng)等全部過(guò)程或其中的一部分過(guò)程所組成。本文采用DSC、TG方法研究測(cè)定C5石油樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性,通過(guò)研究得出其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、熱分解反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)、活化能及頻率因子,由此可以定量地描述C5石油樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性,并可以預(yù)測(cè)其壽命,這對(duì)于樹(shù)脂的研制開(kāi)發(fā)和合理利用等提供了可靠的理論基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前關(guān)于C5石油樹(shù)脂的熱分析研究相對(duì)較少,其熱分解過(guò)程51實(shí)驗(yàn)部分1.1主要原料
……
1.2儀器和分析方法差示掃描(DSC)實(shí)驗(yàn)在日本島津公司的DSC-60A型上進(jìn)行,操作條件:升溫范圍30~600℃,升溫速率分別為5、10、20℃/min,氣氛為氮?dú)?,流量?0.0ml/min。熱重分析(TG)實(shí)驗(yàn)在美國(guó)PerkinElmer公司的Pyris1
型上進(jìn)行,操作條件為:升溫范圍30~600℃,升溫速率分別為5、10、20℃/min,氣氛為氮?dú)?,流量?0.0ml/min。
1實(shí)驗(yàn)部分6日本島津DSC-60A型差示掃描量熱儀;熱重分析美國(guó)PerkinElmerPyris1
型熱重分析儀。升溫范圍30~600℃,升溫速率分別為5、10、20℃/min,氣氛為氮?dú)?,流量?0.0ml/min。1.3樣品制備室溫下將70g甲苯、200g回收溶劑加入反應(yīng)釜,加入4g三氯化鋁催化劑,在一定速度下攪拌分散處理15分鐘min后得到均勻穩(wěn)定的懸濁液,使用恒溫水浴鍋加熱至45℃恒溫。稱(chēng)量200gC5餾分原料、200g回收溶劑、20g苯乙烯、30g異戊烯混合加熱,用恒壓漏斗將溶液逐漸滴加到反應(yīng)釜中,初始滴加速度為3mL/min,滴加時(shí)間在100分鐘min左右,滴加完成后將溫度升高至55℃恒溫聚合2小時(shí)h,然后終止反應(yīng)并取出樣品。日本島津DSC-60A型差示掃描量熱儀;熱重分析美國(guó)Perk72結(jié)果與討論2.1C5石油樹(shù)脂的熱轉(zhuǎn)變行為不同加熱速率下,C5石油樹(shù)脂不同升溫速率的DSC曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。由圖可知DSC曲線(xiàn)主要是呈雙重分解放熱峰,在其他試驗(yàn)條件都相同的情況下,隨著升溫速率的提高,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、熱解反應(yīng)起始溫度、終止溫度、峰溫(Tp,d)升高,反應(yīng)區(qū)間ΔT變寬,C5石油樹(shù)脂具有良好的熱穩(wěn)定性,結(jié)果見(jiàn)表2。2結(jié)果與討論82.2C5石油樹(shù)脂的熱重分析開(kāi)始失重溫度、終止失重溫度和最大失重溫度均隨加熱速率的增加而升高,提高升溫速率使得C5石油樹(shù)脂的熱失重曲線(xiàn)向高溫推移。在熱失重過(guò)程中,試樣隨溫度的升高,分子鏈運(yùn)動(dòng)逐漸加劇,進(jìn)而產(chǎn)生斷鏈,當(dāng)升溫速率提高時(shí),分子鏈運(yùn)動(dòng)的松弛時(shí)間跟不上實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)間,表現(xiàn)為失重峰向高溫推移。另外從圖2中還可以看出C5石油樹(shù)脂在多加熱速率下的最終質(zhì)量損失率達(dá)到一致,表明加熱速率不影響熱解最終殘留物的組成,并且不同升溫速率下的熱分解過(guò)程相同。均系常識(shí)性敘述,應(yīng)從簡(jiǎn)
2.2C5石油樹(shù)脂的熱重分析9
對(duì)于文獻(xiàn)上已有的表達(dá)式,通常只需給出最終關(guān)系式和式中各量的含義,無(wú)需進(jìn)行詳述和推導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1.LINJie(林潔),JIANGShan(蔣山),HEMin(賀民),JIMin(紀(jì)敏),etal.CHINASYNTHETICRESINANDPLASTICS(合成樹(shù)脂及塑料)[J],2006,23(2):812.NoriharuA,ShigeruS.U.S.A4540480[P],19853.Donker.U.S.A6106939[P],20004.AUBEBERTR,AUBINEAUC.JChemPhys[J],1969,66:414對(duì)于文獻(xiàn)上已有的表達(dá)式,通常只需給出最終關(guān)系式和式中各105.LIUYuan-Jun(劉元俊),HEChuan-Lan(賀傳蘭),DENGJian-GUO(鄧建國(guó)),JIKe-Jian(冀克儉),etal.EngineeringPlasticsApplication(工程塑料應(yīng)用)[J],2005,33:76.SESTAKJ.JThermalAnal[J],1988,33:12637.SALINIM,SEFERISJC.JournalofAppliedPolymerScience[J],1993,47:8478.FRIEDMANHL.JournalofPolymerSciencePartC:PolymerSymposia[J],1964,(6):1839.KISSINGERHE.AnalChem[J],1957,29(11):1702
刊名的著錄格式(全大寫(xiě)、全稱(chēng)、縮略)不一致5.LIUYuan-Jun(劉元俊),HEChuan-L11ThermalAnalysisofC5PetroleumResinAbstractThethermalbehaviorofC5petroleumresininnitrogenatmospherewasinvestigatedby
thermogravimetry(TG)andDifferentialScanningCalorimetry(DSC).Thekineticparameters(activationenergyEandpre-exponentialfactorA)wereobtainedbytwodynamicmethod.Thethermaldegradationwasfoundtobesecondorderinthemidandlatereaction,andtheactivationenergy(E)increasedwiththeincreaseinmasslossrates.Thetransitiontemperature(Tg)andthermaldecompositiontemperatureincreasedwiththeincreaseinheatingrates.ThelifetimeofC5petroleumresinwasestimated.ThedatasuggestedthatC5petroleumresinhadexcellentthermalstabilitylessthan250temperature.ThermalAnalysisofC5Petrole12ThermalAnalysisofC5PetroleumResinThermalStabilityofC5PetroleumResinThekineticparameters(activationenergyEandpre-exponentialfactorA)wereobtainedbytwodynamicmethod.
Thekineticparameters(activationenergyEandpre-exponentialfactorA)wereobtainedintermsofseveralkineticequations.ThermalAnalysisofC5Petrole13
ThedatasuggestedthatC5petroleumresinhadexcellentthermalstabilitylessthan250temperature.
Onthebasisofthermalanalysisdata,C5petroleumresinisofthermo-stable
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