2  实验原理

聚合物热稳定性研究中，主要内容就是对聚合物的热分解过程进行热分析。常用的热分析技术有热重分析（TG）和差示扫描量热法（DSC）。通过分析测试所得的相关数据得到聚合物的热分解性质，或者通过相关计算得到聚合物热分解参数。

2。1  样品热稳定性测试方法

2。1。1  热重分析(TG)

热重分析研究在等速升温或者恒温条件下，样品质量随温度或者时间变化的关系。许多物质在加热过程中会发生质量的变化，其次，待测样品可以与测试气氛化合，又使得样品质量增加。热重分析就是根据样品的质量对时间t或温度T做曲线得到热分析相关结果，从而测得质量变化速率dW/dt对温度T的曲线得到微分热重曲线。理想热重曲线图表示的失重过程是在某一个特定温度下发生的，曲线每出现一次下降代表发生了一个反应，出现的每一个平台代表一个相对稳定的化合物，每一条竖直线的长短与样品失去的质量呈正比。实际热重过程则是在一个温度区间内得到的，因此对应的曲线图往往通常没有明确的平台，两个接连发生的失重变化也不容易区分，也很难分别计算失去的质量。将热重曲线图对时间进行微分得到微分热重曲线图，可以提高热重分析的精确程度，从而判断各个过程发生的反应[ ]。论文网

其中某个失重过程的温度是通过曲线平台部分和竖直部分的外延线交点来确定。通过热重曲线也可以得到样品在某温度Ti的转化率 

2。1。2  差示扫描量热法(DSC)

查实扫描仪在测定样品过程中，加热电炉会按照特定的升温速率升温，样品发生热量变化，一旦样品温度发生变化，欲保持样品和参比物之间不存在温差，需要用电功来进行补偿，根据样品和参比物的加热器补偿功率之差随温度的变化，可以测量样品热变化过程中的焓变，数据记录结果以时间或温度为横坐标，以热焓对时间的微分dH/dt为纵坐标，峰面积和热过程的焓变成正比。根据得到不同条件下的DSC图，结合相关的热动力学公式，即可计算出样品在分解过程中的热力学参数[ ]。

2。2  热分解动力学研究

热动力学研究方法有等温法和非等温法两种，本实验采用非等温法，利用程序升温所得的曲线来求反应中热参数。在描述动力学问题时可以采用两种不同形式的方程 或者 [ , ]。现拟用两种方法来计算热分解活化能Ea:

2。2。1  Ozawa-Redfern法

根据近似解解析上述温度积分，得到Ozawa公式[ ]： 

程序升温 ， 微分机理函数，取决于变化的性质和机制。 积分机理函数。 

在不同的升温速率 下选择相同的 ，则 就是一个定值，所以公式可以表示为y=kx+b形式，选取一个固定的 ，得到在不同β下的 值，其中

 , ,

根据线性关系求取Ea值;对于多个α便可得到多条曲线，每条曲线可以求出一个Ea，再对所求值进行逻辑分析，确定一个最合理的Ea值。

2。2。2  Coats-Redfern法

某化合物热分解过程速率方程可以表示为[ ]：

Sestak等人提出对于简单反应可使 ，所以转化率-温度的关系式可以表示为：

此式为求热动力学参数的基本公式。对基本方程积分并作近似处理之后得到Coats-Redfern方程：当n≠1时 

Sestak等人提出对于简单反应可使 ，所以转化率-温度的关系式可以表示为当n=1时文献综述

由实验数据可以得到T和对应的α。计算 ，作出 线性相关图，其斜率k= 既可以求出E,截距b= 

3  实验设计 系列化P(DMC-AM)热稳定性的研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_83920.html