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用熱分析法(TGA/DTA)研究了酸凝固天然橡膠(NR-a)和氯化鈣凝固天然橡膠(NR-c)在空氣氣氛和氮氣氣氛中的熱降解行為。研究結(jié)果表明,在空氣氣氛中,NR-a 和NR-c 的熱降解均為3 步反應,NR-a主要的失重過程在343-395℃,失重約為81%,NR-c 主要的失重過程在337-400℃,失重約為85%;而在氮氣氣氛中,NR-a 和NR-c 的熱降解均為2 步反應,NR-a 主要的失重過程在349-403℃,失重約為83%,NR-c 主要的失重過程在348-404℃,失重約為82%。兩種氣氛中,NR-c 和NR-a 的DTA 圖中均有4 個放熱過程, NR- c 的放熱峰總體上較NR-a 峰位置提前, NR-c 和NR-a 在空氣氣氛中的熱效應顯著大于氮氣氣氛中。研究了NR-c 在兩種氣氛中不同升溫速率(B)下的熱降解行為,結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)起始降解溫度To,最大降解速率溫度Tp,終止降解溫度Tf 與B 呈線性關(guān)系,其表達式分別為:空氣氛中,T0=326+1.4B,Tp=359+1.3B,Tf=391+1.1B;氮氣氛中,T0=337+B, Tp=366+B,Tf=397+0.85B。(2)隨著B 的增加,熱降解率Cp 和Cf(分別對應于Tp 和Tf 的熱降解率)變化不明顯,空氣中Cp 的平均值為50.8,Cf 的平均值為85.0;氮氣中Cp 的平均值為49.2,Cf 的平均值為82.7。(3) Ozawa-Flynn-Wall 動力學模型處理NR-c 的熱降解數(shù)據(jù)的結(jié)果表明,兩種氣氛中,NR-c 在熱降解過程中降解活化能E 和指前因子A 隨F(α)的變化趨勢相似,E 和指前因子A 在1-10%迅速增加,10-80%增加緩慢,另外,氮氣氣氛中的活化能E 和指前因子A 均較空氣氣氛中高。 |