热重分析TG资料学习教案

1、会计学1热重分析热重分析(fnx)TG资料资料第一页，共43页。第1页/共43页第二页，共43页。第2页/共43页第三页，共43页。第3页/共43页第四页，共43页。TG曲线发生变化。曲线发生变化。粒度也是越细越好，尽可能将试粒度也是越细越好，尽可能将试样铺平；如果粒度大，会使分样铺平；如果粒度大，会使分解反应解反应(fnyng)移向高温。移向高温。第4页/共43页第五页，共43页。第5页/共43页第六页，共43页。第6页/共43页第七页，共43页。气流速度一般为40 ml/min，流速大对传热和溢出气体扩散(kusn)有利。第7页/共43页第八页，共43页。第8页/共43页第九页，共43页。

2、第9页/共43页第十页，共43页。第10页/共43页第十一页，共43页。第11页/共43页第十二页，共43页。99.55049.5%100nC点到D点温度(wnd)失重率为：5024.525.5%100第12页/共43页第十三页，共43页。第13页/共43页第十四页，共43页。第14页/共43页第十五页，共43页。n评价聚合物热稳定性最简单、方便的方法，是做不同材料的TG曲线并划在一张图上比较。n如图13-7测定了五种聚合物的热衷曲线，由图可知，PMMA、PE、PTFE都可以完全分解，但热稳定性依次增加。PVC稳定性较差，第一步失重阶段是脱HCl，发生在200300，脱HCl后分子内形成(xn

3、gchng)共轭双键，热稳定性提高（TG）曲线下降缓慢），第15页/共43页第十六页，共43页。第16页/共43页第十七页，共43页。第17页/共43页第十八页，共43页。图图13-9 热稳定性比较热稳定性比较(bjio)示示意图意图第18页/共43页第十九页，共43页。解解(fnji) (树脂共树脂共失重失重80%), 最后不最后不分解分解(fnji)的是玻的是玻璃，失重率为璃，失重率为18%。第19页/共43页第二十页，共43页。第20页/共43页第二十一页，共43页。第21页/共43页第二十二页，共43页。第22页/共43页第二十三页，共43页。第23页/共43页第二十四页，共43页。T

4、G乙酸乙烯酯的分子量乙酸乙烯酯含量曲线第一阶段失重量乙酸的分子量第24页/共43页第二十五页，共43页。 表表13-1 EVA的的TG和化学分析结果的比较和化学分析结果的比较乙酸乙烯酯 / %（化学分析）乙酸的失重 / %（TG）乙酸乙烯酯 / %（TG）绝对偏差 / %4.38.311.214.927.131.13.25.87.610.218.921.74.68.310.912.627.131.10.30.00.30.30.00.0第25页/共43页第二十六页，共43页。第26页/共43页第二十七页，共43页。第27页/共43页第二十八页，共43页。第28页/共43页第二十九页，共43页。n

5、其用量和品种不同，对材料作用效果不同。n图13-17和图13-18是测定PVC中邻苯二甲酸二辛酯 (DOP) 增塑剂的含量，也可以确定PVC的组成比。n两种材料虽然(surn)同是PVC，但软硬不同，用途不同，增塑剂含量差别很大，前者为29%，后者为8%。第29页/共43页第三十页，共43页。第30页/共43页第三十一页，共43页。第31页/共43页第三十二页，共43页。第32页/共43页第三十三页，共43页。vv1nnKcKxK反应速率常数，为温度的函数，温度一定，K是常数；c反应物浓度(nngd)；x反应产物浓度(nngd)；n反应级数；v反应速度。第33页/共43页第三十四页，共43页。

6、/E RTKAe上式取对数(du sh)得：1lnlnEKAR T式中 E活化能；A频率因子； R气体常数，R = 8.314 J / Kmol。动力学参数(cnsh)E、n、A 可由上式通过作图求出。第34页/共43页第三十五页，共43页。mm式中 最大失质量； T(t) 时的失质量。图13-21所示中mm00mmmmmm式中 m0 初始质量； m T(t) 时的质量； m 最终时剩余(shngy)量， m= 0 叫完全分解。第35页/共43页第三十六页，共43页。/1exp/1nnE RTdKdtKAE RTdAedt/1E RTndAedT上式分离(fnl)变量得积分式：把升温速率 代入

7、上式得微分式微分式：dTdt/1nE RTdAedTn以上两式是热动力学微商法和积分法的最基本形式，由此可导出各种动力学式。下面(xi mian)介绍几种方法：第36页/共43页第三十七页，共43页。/1ddtK 代入已知值求出各反应速率常数(chngsh)K1, K2；然后由 作 lnK 1 / T 图，得一直线，从斜率和截距可求得E和A。1lnlnEKARTn此发的缺点是求切线(qixin)斜率误差较大，n 1 时计算较麻烦。第37页/共43页第三十八页，共43页。lnln1ndEAdTRT因为已假设 只与有关，所以当为常数 (不同升温速率TG曲线取相同的失重率)，则 也为常数，这样，对不

8、同的 ，在给定的值下，按上式作图是一条直线，由斜率求出活化能E，在根据截距为1n1nln1lnln 1nAAn对 ln(1- )作图，就可求出反应级数n和频率(pnl)因子A。第38页/共43页第三十九页，共43页。0/01TE RTnTdAedT左边(zu bian)10ln(1) 1111 11nndn当 n当 n根据Doyle近似积分(jfn)关系： 0/TE RTTAAEedTp yR第39页/共43页第四十页，共43页。222!3!( )(1)yep yyyyEyRT 若使用(shyng) p(y) 近似式的前三项，可得：12/11211nE RTARTRTenEE两边取对数(du sh)得到12112lglg112.3nARRTETnEERT第40页/共43页第四十一页，共43页。12111lgE1T2.3nETnR作图，斜