聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的热失重-红外光谱研究

采用聚丙烯接枝共聚物为相容剂,制得了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料。透射电镜结果显示形成了纳米结构。通过热失重-红外分析联用的方法研究了聚丙烯及其纳米复合材料在氮气气氛下的热分解行为,纳米复合材料的10%热失重温度与聚丙烯相比分别提高50℃左右,10%热失重分解时间滞后300 s左右。这说明蒙脱土片层在热分解的过程中有限制聚合物碳碳键断裂产生的挥发性分解产物从复合材料中逃逸的作用和吸附分解产物的作用。

TG-FTIR分析技术在PVC热降解过程研究中的应用

利用热失重-红外光谱联机分析技术(TG-FTIR)研究了聚氯乙烯(PVC)共混物在氮气气氛下、30～900℃范围内的热降解行为。结果表明:PVC共混物的热降解过程可分为3个阶段,分别在200～380℃,380～570℃和570～758℃范围内。其中,第一阶段主要为PVC脱HCl反应阶段,热降解产物主要为HCl;第二阶段主要为共轭多烯结构的裂解和环化,产物为低烃类化合物、苯及其衍生物;第三阶段为碳酸钙的分解反应,产物为CO2。

TG-FTIR技术在聚氨酯包和物对聚甲醛的热稳定作用中的应用

利用热失重-红外光谱(TG-FTIR)联用分析技术研究了聚氨酯包和物(IC-TPU)对聚甲醛(POM)的热稳定性作用。结果表明,TPU中的氨基以及β环糊精(β-CD)中的羟基的协同作用使得POM的热稳定性相比于单纯加入TPU和β-CD的POM更加显著。IC-TPU的加入能够明显延缓聚甲醛的降解,其甲醛以及一氧化碳等降解产物的产生明显滞后。

基于TGA-FTIR联用技术研究ABS树脂的热氧降解行为

采用热失重-傅立叶变换红外光谱（TGA—FTIR）联用技术研究了空气气氛下ABS树脂的热稳定性及热氧降解失重情况。研究了ABS在4个不同升温速率下的失重情况；采用TGA—FTIR联用技术对10℃／min等速升温下ABS失重过程的逸出气体进行分析；采用热分解动力学方法分析ABS的热氧降解过程，计算热分解活化能。结果表明，ABS的TGA曲线有两个失重区间：第一区间是ABS的急剧氧化降解过程，活化能（E。）为191．8～262．8kJ·mol^-1，第二区间是成炭产物的氧化，Ea约为139．7kJ·mol^-1；升温速率越小，ABS热氧降解速率越慢，交联成炭产物越多，有利于抑制ABS的降解；由FTIR测试和Ea变化发现，热氧降解反应为多步复杂反应，初期时氧化反应和氧化断链同时进行，并以氧化断链反应为主，随着分子链上产生的双键增多发生交联反应．失重率大于80％时开始炭化反应．最终交联炭层发牛氧化反应牛成CO2。

TGA-FTIR联用技术研究ABS树脂热降解行为

采用热失重-傅里叶变换红外光谱(TGA-FTIR)联用技术研究了在N_2气氛下ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)的热稳定性及其分解失重情况。结果表明,ABS的TGA曲线只有1个失重区间,随着升温速率的增加,起始和峰值失重温度增加,热分解温度为380～480℃;ABS热分解活化能(E_a)在59.39～74.70kJ/mol,通过E_a变化发现,分解可分为多个阶段:经FTIR测试发现,ABS的热分解过程首先是橡胶相PB(聚丁二烯)主链上接枝的SAN(苯乙烯-丙烯腈共聚物)侧链降解,随着温度升高PB主链开始分解,失重质量分数大于50%时,以连续相的高相对分子质量SAN分解为主。

含氯对位芳香族聚酰胺热分解过程中的TG-FTIR与Py-GC/MS分析

对于两种不同相对分子质量的含氯对位芳香族聚酰胺(Cl-PPTA)薄膜样品和聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)粉末样品,采用热失重-傅里叶变换红外光谱(TG-FTIR)和裂解色谱-质谱(Py-GC/MS)分析其热分解过程.由TG分析得到了样品在空气和氮气气氛下的特征性温度,表明在有氧情况下Cl-PPTA的热稳定性比PPTA好,而且在氮气气氛下高温残留率比PPTA高.在空气气氛下,ClPPTA热分解的主要产物为HCN、CO、CO2、NO2和H2O,且CO2吸收峰最强;将Cl-PPTA薄膜在氮气气氛下进行高温处理,对得到的产物进行IR分析,显示羰基吸收峰逐渐减弱且出现新末端基团或官能团;而高温下Py-GC/MS的结果表明CO2和苯环是Cl-PPTA主要的裂解产物;随着裂解温度的改变,Cl-PPTA气相色谱和质谱发生很大变化,这些裂解产物可以帮助分析Cl-PPTA薄膜的裂解机理.

环氧树脂/聚磷酸铵复合材料的阻燃性能与热降解行为

利用环氧树脂(EP)成炭能力,引入聚磷酸铵(APP)以提高其阻燃性能。当APP质量分数为9%时,EP/APP氧指数达30.5%,垂直燃烧性能通过V-0级。相比EP,EP/APP的热释放峰值与总热释放均有所下降。此外,利用热失重-红外联用设备研究了EP以及EP/APP的热降解行为并解释相关机理:EP在高温下会释放CO、甲醇等易燃性气体,剧烈燃烧并放出大量的热;APP在低温阶段的热裂解产物会催化EP的降解,但在高温下EP/APP却有热稳定性优异的炭层形成,在火灾中此炭层会覆盖在基体表面保护下部材料以免其遭到进一步的破坏。

环氧树脂/笼型倍半硅氧烷纳米复合材料的阻燃性能与热解机理

探讨了环氧树脂(EP)/笼型倍半硅氧烷(POSS)纳米复合材料的阻燃性能与热降解机理。利用锥形量热计研究了EP以及EP/POSS的燃烧行为,发现POSS可有效降低EP的热释放速率峰值以及总热释放。热失重-红外联用测试结果表明,虽然EP与EP/POSS热裂解产物种类相似,但EP/POSS气相产物均出现在较高温度下,这是由于POSS的存在延迟了EP热解产物的释放,并且在高温下形成了稳定性良好的含硅杂化炭层。此炭层可有效阻止热量与氧传递,从而在燃烧的过程中阻止下部材料进一步燃烧。

PBO纤维的热降解过程分析

运用裂解-色谱/质谱(Py-GC/MS)、热失重-红外(TGA-DTA/FT-IR)、热失重-质谱(TGA-DTA/MS)等联用技术分析聚对苯撑苯并双唑(PBO)纤维的热降解行为。其中,PBO纤维在Py-GC/MS中迅速裂解产生的碎片记录了分子链断裂的过程,而在TGA-DTA/FT-IR、TGA-DTA/MS中连续升温的热降解特征及其释放物反映了纤维受热后分子链的断裂、重组等过程。升温到1 000℃时,在惰性气体中,PBO纤维的热失重剩余量为76.5%,而在空气中几乎完全失重,氧化作用对纤维的失重影响很大。在两种气氛下降解产物均以小分子物质为主,其中CO2占最大比例。

含杂环的共聚芳香族聚酰胺的热性能

选用带杂环结构的二胺为第三单体,低温溶液聚合自制了含杂环的共聚芳香族聚酰胺.杂环结构的引入使得聚合物的耐热性能得到进一步的提高,采用热失重的方法在不同升温速率、不同气氛下对杂环共聚芳香族聚酰胺进行热分解动力学分析,并使用热失重-傅里叶变换红外联用分析了分解产物,运用Friedman和Kissinger两种方法计算分解动力学参数.热失重-傅里叶变换红外联用显示分解产物主要是C,N,H等氧化物,Friedman和Kissinger两种方法算得分解活化能在第二失重峰处分别为321.7和316.5 kJ/mol,在第三失重峰处分别为185.1和179.3 kJ/mol.