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铝合金防护涂层老化动力学研究

蔡健平 , 刘明 , 安英辉

中国腐蚀与防护学报

在紫外/盐雾加速综合环境条件下,研究了铝合金试样上聚酰胺清漆老化过程。采用环境扫描电子显微镜观察了防护涂层表面形貌的变化,采用电化学阻抗(EIS)分析了涂层的老化过程,同时还测量了光泽度、颜色、表面电阻和体积电阻在涂层老化过程中的变化。结果表明:在涂层老化过程中,涂层孔隙率增加,而体积电阻、表面电阻则降低, EIS给出了在涂层老化的不同阶段的特征。采用光泽度、颜色、表面电阻和体积电阻以及电化学阻抗数据作为性能参数,建立了涂层老化动力学方程,并给出了涂层失效判据,并对涂层老化动力学的参数进行了讨论,认为采用体积电阻或低频阻抗模值作为性能参数描述涂层老化动力学过程更为合理。

关键词: 综合环境试验 , organic protective coating , degradation kinetics , electrochemical impedance spectroscopy (EIS)

PVC搪塑粉的热降解特征及其动力学研究

王菲 , 姚卫国 , 管东波 , 王守军 , 安慧 , 贾玉玺

材料科学与工艺

粉末搪塑表皮被广泛应用在各种中高档汽车仪表板上。为了优化设计搪塑粉、提高热加工性能从而促进高档汽车国产化,本文首先利用热重分析和裂解气相色谱/质谱实验探讨搪塑粉的热降解失重特征,分析升温速率、实验气氛和搪塑加工对其热降解行为的影响,继而结合X射线荧光光谱实验对其热降解动力学进行研究。结果表明:搪塑粉的热降解过程可分为3个阶段,PVC和增塑剂的相互作用使其热降解过程更加复杂;随升温速率的增加,热降解失重曲线向高温区偏移;搪塑粉在有氧气氛中更易发生热降解,失重率较大;与搪塑粉相比,搪塑表皮的热稳定性能得到一定程度的提升;第1热降解阶段氮气条件下的热降解活化能和反应级数较小。

关键词: 搪塑粉 , 热降解 , 升温速率 , 气氛 , 热解动力学

氯磺化聚乙烯在不同气氛中的热降解行为

韩丞 , 常虹 , 隋秀鹏 , 高洪成 , 王哲 , 张明耀

高分子材料科学与工程

利用热重分析仪(TGA)研究了氯磺化聚乙烯(CSM)在氮气和空气中的热降解行为,探讨了气氛对CSM热降解的影响。研究表明,CSM的热分解过程分为两个失重平台,随着升温速率的升高,聚合物的分解温度逐渐升高。分别用Kissinger和Flynn-Wal-lOzawa方法对CSM中第一个失重平台(磺酰氯基团)的降解行为进行了研究,得到其活化能E、指前因子A、反应级数n、相关系数r。发现在同种气氛条件下,Flynn-Wal-lOzawa方法所得的活化能比Kissinger方法求出的活化能略高,在空气气氛中求得的活化能要低于氮气气氛中的活化能。

关键词: 氯磺化聚乙烯 , 热重分析 , 降解动力学 , Kissinger , Flynn-Wal-lOzawa

氯磺化聚乙烯的降解动力学

王哲 , 边玉玲 , 倪宏哲 , 张明耀 , 张会轩

高分子材料科学与工程

通过热重分析仪研究了不同氯硫含量的氟磺化聚乙烯(CSM)在不同升温速率下的热分解行为.采用Ozawa及Kissinger方程研究了氯磺化聚乙烯的降解动力学,研究发现CSM的热降解过程包括两个主要失重平台,而且氟磺化聚乙烯的热分解反应不是一级反应.Ozawa方程计算的活化能随着产物中氯硫含量的增加从304.661 kJ/mol下降到2920573 kJ/mol.Kissinger方程计算的活化能分别为282.785 kJ/mol和274.176 kJ/mol.ln(β/T_m~2)对1/T_m作图得一直线,证明氯磺化聚乙烯的热分解符合无规分解模型.

关键词: 氯磺化聚乙烯 , 降解动力学 , 活化能 , Ozawa , Kissinger

ZnB/膦掺杂丙烯酸树脂热稳定性和协同阻燃效应

崔锦峰 , 郭永亮 , 郭军红 , 慕波 , 包雪梅 , 许芬 , 杨保平

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160315.007

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)反应合成2-甲基-3-(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸2-羟乙酯(DOPOHM),以 ZnB 与 DOPOHM掺杂丙烯酸树脂(AR)中,制备ZnB/膦掺杂丙烯酸树脂(ZnB-DOPOHM/AR)阻燃复合材料。利用 TGA、极限氧指数测定仪研究 ZnB-DOPOHM/AR 复合材料的热稳定性和阻燃性能;SEM,XPS 和 EDS 研究协同阻燃机制;通过Horowitz-Metzger理论计算复合材料的分解活化能(Ea )。研究表明:随着 ZnB含量增加,ZnB-DOPOHM/AR 的热稳定性提高,极限氧指数增大;ZnB 与 DOPOHM使 ZnB-DOPOHM/AR 在空气和氮气中灼烧炭层更加致密。阻燃机制揭示膦催化聚合物脱水成炭过程发生在ZnB分解产物ZnO和B2 O3表面,过程产物ZnO-P2 O5证明存在协同作用。分解活化能计算结果说明ZnO和B2 O3存在正向助催化作用,协同膦增强 ZnB-DOPOHM/AR复合材料成炭能力。

关键词: ZnB , , 协同阻燃 , 分解活化能 , 丙烯酸树脂

牡丹花色苷的热稳定性和降解动力学

樊金玲 , 朱文学 , 巩卫东 , 沈军卫 , 马海乐

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2010.90159

研究了pH值和温度对牡丹花色苷热稳定性的影响.动力学数据分析表明,牡丹花色苷的热降解符合一级反应动力学模型.在70~90 ℃条件下,当pH值为2.6、3.0、3.6、4.0和4.6时,牡丹花色苷的半衰期分别为27.0~7.9、32.1~8.5、27.9~8.9、35.9~9.4和27.3~10.7 h.提高温度,花色苷降解反应速率增大;降解反应速率常数与温度的关系附合Arrhenius公式,反应活化能为48.4~69.4 kJ/mol.牡丹花色苷单体的降解速率依次为矢车菊-3-O-二葡萄糖苷>芍药-3-O-葡萄糖苷>矢车菊-3,5-O-二葡萄糖苷>芍药-3,5-O-二葡萄糖苷.牡丹花色苷降解生成褐色物质,褐变指数随加热时间的延长、加热温度的升高、pH值的增大而增大.

关键词: 牡丹 , 花色苷 , 热稳定性 , 褐变 , 降解动力学

氢氧化铝/膦掺杂丙烯酸树脂的热稳定性和协同阻燃效应

郭军红 , 郭永亮 , 幕波 , 包雪梅 , 许芬 , 杨保平 , 崔锦峰

高分子材料科学与工程 doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.12.014

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与甲基丙烯酸-β-羟乙酯反应得到膦化物2-甲基-3-(6-氧代-6H.二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸2.羟乙酯(DOPO-HM),将氢氧化铝(Alu)与DOPO-HM掺杂到丙烯酸树脂(AR)制备丙烯酸树脂阻燃复合材料AR/DOPO-HM/Alu.通过热重分析、极限氧指数(LOI)、扫描电镜、X射线光电子能谱(XPS)对复合材料及炭层进行分析.研究表明,DOPO-HM/Alu体系能协同提高复合材料的热稳定性和LOI,复合材料在空气和氮气中热分解炭层致密.XPS研究阻燃机理揭示DOPO-HM的分解产物聚磷酸催化分解基体成炭过程在Al2O3表面进行,焦磷酸铝的生成证明存在协同阻燃效应.Horowitz-Metzger理论计算复合材料的分解活化能,结果表明A12O3对膦催化复合材料分解成炭过程具有正向助催化作用,协同提高复合材料阻燃效力.

关键词: 氢氧化铝 , , 协同阻燃 , 分解活化能 , 丙烯酸树脂

一株邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)高效降解菌的筛选及其降解特性

高静静 , 陈丽玮 , 王宜青 , 陈长生 , 俞悦 , 王平

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.11.2016040103

邻苯二甲酸二(2?乙基己基)酯(DEHP)是一种高分子量的邻苯二甲酸酯(PAE),因高用量、难降解性成为一种全球性的有机污染物.从二沉池活性污泥中筛选出一株革兰氏阴性菌,能够以DEHP作为唯一碳源和能源,高效降解 DEHP,命名为 XB.基于其形态、生化特性以及16S rRNA 基因序列分析,鉴定为Pseudomonas sp..优化其降解100 mg·L-1 DEHP的条件,结果表明最佳降解条件为:温度30—35℃,pH 7.0.同时,不同初始浓度下DEHP的降解动力学研究表明Pseudomonas sp. XB对DEHP的降解符合一阶动力学模型.当DEHP浓度为100 mg·L-1时,降解半衰期大约为8.25 h.通过GC?MS检测到了菌株XB降解DEHP的代谢产物,如邻苯二甲酸(2?乙基己基)单酯( MEHP )和2?乙基己基醇,推导了其降解途径.菌株Pseudomonas sp. XB还可以以其他3种常见PAEs(DMP、DEP、DBP)、苯酚、苯甲酸钠以及邻苯二甲酸等有机化合物为唯一碳源和能源生长,表明其降解环境有毒物质的能力.结果证明Pseudomonas sp. XB作为生态修复PAEs生物强化菌具有潜在的适用性.

关键词: DEHP , 生物降解 , Pseudomonas sp. XB , 降解动力学

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