超声辅助钙/聚氯乙烯基高分子薄膜的热性质

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超声波具有高频率振动,空化现象,环境友好等特点,十分适合应用于聚氯乙烯的改性。为此本文利用超声辅助制备了氧化钙/聚氯乙烯基高分子热稳定剂,并进行了应用试验。通过电导率、刚果红、等温变色实验、热重红外(TG-FTIR)和热重分析(TG-DTG)对超声前后含氧化钙/聚氯乙烯基高分子稳定剂的薄膜进行了热表征和性能测定,在不同升温速率中采用非等温无模型法对该薄膜进行了动力学分析。得出下列结果:1.电导率实验表明,含超声处理后氧化钙/聚氯乙烯基复合薄膜材料(P2)的诱导期,显著大于超声前氧化钙/聚氯乙烯基复合薄膜(P1)材料,延长了大约十分钟左右。2.刚果红实验表明,超声处理后含氧化钙/聚氯乙烯基高分子稳定剂的薄膜材料(P2)初始变蓝时间,比超声处理前含氧化钙/聚氯乙烯基相应薄膜(P1)延长31min,完全变蓝时间延长29min。3.等温变色实验表明,相较于超声处理前含氧化钙/聚氯乙烯基复合薄膜,超声处理后含氧化钙/聚氯乙烯基复合薄膜完全碳化时间为480min,延长60min。4.热重红外分析表明,超声处理后含氧化钙/聚氯乙烯基复合薄膜(P2)的生成的气体产物最多时对应的温度,比超声前含氧化钙/聚氯乙烯基复合薄膜材料(P1)右移1.3℃,HCl特征峰对应温度右移1.3℃。同时,P2的CO2(2360cm-1)相对吸收强度峰相较于P1的大幅度下降,说明超声辐射抑制了CO2的产生。5.热重分析显示,超声处理后含氧化钙/聚氯乙烯基高分子稳定剂薄膜材料(P2)的热稳定性显著提高,较超声前含氧化钙/聚氯乙烯基复合薄膜(P1)的TG曲线,整体右移10℃。6.采用非等温、等转化Friedman法、CR法和理论主图法,对超声前后含氧化钙/聚氯乙烯基高分子稳定剂的复合薄膜(P1和P2)分别进行了动力学分析,结果表明P2薄膜热降解经历三个阶段,第一、第二和第三阶段获得的活化能分别为123.28、143.67和361.24 k J/mol;相应的微分机理函数分别为(1-α)0.4、(1-α)1.22和2(1-α)~3。而P1薄膜热降解第一、第二和第三阶段获得的活化能分别为103.93、140.37和295.26 k J/mol。可见超声后较超声前复合薄膜热降解的活化能分别增加19.35、3.30和65.98 k J/mol。获得的P1热降解的微分机理函数分别为(1-α)、0.59(1-α)1.18和2(1-α)2.6。图[19]表[26]参[102]
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