MnO2催化阻燃聚丙烯体系的热降解动力学研究

制备了新型MnO2催化膨胀阻燃聚丙烯（FR—Mn）材料,并用热重（TGDTG）方法研究了不同气氛下,其热降解动力学行为。试验发现,升温速率提高．材料的热降解推迟;在氮气气氛下,材料的热降解为两步反应,而空气气氛下,材料的分解更为复杂,失重明显提前。采用Kissinger和Flynn—Wall法求取了材料的热降解参数,结果表明空气气氛下材料的热降解活化能明显低于氮气气氛下的活化能：氮气气氛下,两种方法求得的活化能基本一致;而空气气氛下的活化能相差较远：可能与材料在空气气氛下热降解反应的复杂性有关。     

金属化合物对LDPE／IFR体系热降解行为的影响

以多聚磷酸铵（APP）与自制齐聚物式成炭剂（OCA）复配成新型膨胀型阻燃剂（IFR）,采用热重分析仪（TGA）研究硼酸锌（ZB）和二氧化锰（MnO2）对LDPE／IFR体系热降解行为的影响。结果表明,氮气气氛下,金属化合物都能促使复合材料形成更多的残炭,但对热降解活化能的影响不明显;空气气氛下,MnO2可减缓材料的初始降解,使复合材料寿命延长,而ZB则使复合材料初始降解延长,寿命缩短。     

MPP／PEPA复配阻燃PP的制备及其热降解动力学研究

利用双辊混炼机制备了共混型阻燃聚丙烯（PP）材料,并用热重（TG—DTG）方法研究了PP、PP／MPP、PP／PEPA和PP／MPP／PEPA在N2气氛下以不同升温速度时的热降解动力学行为,以此探讨阻燃性能与热降解行为的关系。试验发现,加入阻燃剂后材料的初始分解温度降低。利用Kissinger法和Flynn-Wall法求取了材料的活化能,发现两种方法求取的结果相一致．添加阻燃剂后,材料的活化能均比PP高。说明阻燃剂使PP提前分解成炭．产生隔热、隔氧作用,阻止了PP的进一步氧化分解。     

碳酸镍协同阻燃聚丙烯的热降解行为

碳酸镍对多聚磷酸蜜胺（MPP）和笼状季戊四醇磷酸酯（PEPA）复配阻燃聚丙烯体系具有较好的阻燃协同作用。采用TGA、FTIR研究了碳酸镍（NC）对阻燃聚丙烯的热降解行为,并用Flynn-Wall方法模拟体系的热降解动力学。TGA测试表明NC能有效地增加材料的残炭含量;FTIR和热降解活化能分析结果表明在降解过程中,NC能促使材料生成更多的P—O—C和P—O—P的交联结构,并提高材料的热降解活化能。     

4A分子筛对PP/IFR体系性能的影响

研究4A分子筛对膨胀阻燃聚丙烯复合材料力学性能、吸潮性能和热降解性能的影响。结果表明:添加少量的4A分子筛对膨胀阻燃聚丙烯复合材料的力学性能影响不大;阻燃剂的加入对吸潮率有一定的升高;TGA分析结果表明:无论在氮气还是空气气氛下,4A分子筛均改变了PP/IFR的热降解行为,促使PP/IFR在高温阶段加快分解,但在后期能形成更多的炭层,并在残炭中保留更多的磷。     

膨胀阻燃聚丙烯的热降解动力学研究

利用双辊混炼机制备了共混型阻燃聚丙烯(PP)材料,并用热重(TG-DTG)方法研究了PP、PP/MPP和PP/MPP/PER在N2气氛下以不同升温速度时的热降解动力学行为,以此探讨阻燃性能与热降解行为的关系。试验发现,加入阻燃剂后材料的初始分解温度提前。利用Kissinger法和Flynn-Wall法求取了材料的活化能,发现两种方法求取的结果相一致。添加阻燃剂后,材料的活化能明显提高,说明阻燃剂使PP提前分解成炭,产生隔热、隔氧作用,阻止了PP的进一步氧化分解。采用Crane方程求得材料热降解反应级数均接近1。     

PP/IFR/ZnO体系的热降解机理研究

采用TGA、EDX和Kissinger法活化能计算分析了ZnO催化阻燃聚丙烯体系的热降解过程并提出其机理。TGA分析结果表明：ZnO使体系的初始降解温度降低,热降解提前,但是热降解速率减缓;Kissinger法活化能计算结果表明：添加1%的ZnO后,体系的表观活化能增大;EDX结果表明：ZnO的加入促使残炭中保留了更多的P。     

苯乙烯-马来酸酐共聚物热降解动力学研究

利用热重分析技术(TG-DTG),在5、10、15和20K/min线性升温速率和氮气气氛条件下,考察了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)的热降解过程和动力学。实验发现,随着升温速率的增大,降解温度呈线性升高。运用Freeman-Carroll方法、Flynn-Wall方法和Kissinger方法分别对SMA的热降解反应进行了模拟,求取了热降解反应的活化能和反应级数,发现三种方法所求得的活化能基本一致,并确定SMA的热降解反应为非一级反应。     

水溶性苯胺蓝的热氧降解过程与动力学

用差热分析方法（ＤＴＡ）、热重分析法（ＴＧ）和微分热重分析法（ＤＴＧ）研究水溶性苯胺蓝在空气中流中的热氧降解过程和动力学,发现水溶性苯胺蓝热氧降解过程由３个紧连步骤组成．用ＣｏａｔｓＲｅｄｆｅｒｎ方程进行动力学处理,确定水溶性苯胺蓝热氧降解的表观反应级数分别为１７,２０,０９和活化能为２５４６,３３１５,５９７７ｋＪ／ｍｏｌ．     

氨茶碱的热分解动力学研究

用TG-DTG(热重-微分热重)联用技术研究了氨茶碱片剂在氮气气氛中的热分解行为。首先运用普适法Kissinger和Ozawa法计算了氨茶碱片剂的表观活化能E和指前因子lnA,然后运用一般积分法Coats-Redfern法和Satava-Sestak法推测了主分解阶段的最佳热分解机理,推测出热分解机理为相边界反应,求出了热分解反应的表观活化能和指前因子。几种方法求得的表观活化能和指前因子的平均值分别为113.933KJ/mol,lnA为22.101(1/min).用malek法对所得结果进行了验证,进一步证明所得动力学参数和机理函数的正确性。     

PP/IFR/ZB体系的热降解动力和残炭结构分析

将硼酸锌(ZB)添加膨胀阻燃聚丙烯体系(PP/IFR)中,利用热重分析仪(TGA)、X-射线荧光光谱仪(EDX)和红外光谱仪(FTIR)分析了该膨胀阻燃体系的热降解动力学和残炭的化学结构。结果表明,添加ZB后,PP/IFR体系提前分解,但保留了更多的残炭;EDX和FTIR分析结果表明,残炭中保留了更多的磷,且少量的ZB能促使IFR发生酯化反应,形成更多P-O-P和P-O-C的交联结构,从而提高材料的阻燃性能。     

阻燃羊毛纤维的热稳定性研究

用氟钛酸钾与钒酸盐、钼酸盐组成的阻燃体系对羊毛纤维进行阻燃处理,所得的羊毛纤维用热分析、剩碳率、氧指数等分析方法对其热降解行为进行研究.实验证明：经过阻燃处理的羊毛纤维剩碳率和氧指数升高,阻燃性能增强.根据阻燃羊毛纤维的热降解行为的变化,对不同的阻燃剂的阻燃机理做了初步的探讨.     

Synthesis and Application of Novel Triazine-Based Charring-Foaming Agents in Intumescent Flame Retardant Polypropylene

Three novel triazine-based charring-foaming agents (M2-CFA,M4-CFA,and M6-CFA) were synthesized successfully with only water as the solvent and were characterized by FT-IR and thermal gravimetric analysis (TGA).These three charring-foaming agents and the byproduct 944-by were employed to study the effectiveness of the novel intumescent flame retardant dopant on the fire retardancy of polypropylene (PP) investigated through UL-94 and limiting oxygen index (LOI) tests.TGA results showed that the M4-CFA presented good char formation ability (char residue: 26.8% at 700 ℃).It was found that the sample with a 2/1 mass ratio of APP to M4-CFA exhibited the best flame retardancy among all the PP composites: 35.5% LOI and a V-0 rating of UL-94.Additionally,the microstructure and morphology of char residues were further studied by XRD,Raman spectroscopy and SEM.