论文总字数：27810字

摘 要

过氧化二异丙苯（DCP）是一种最常用交联剂，通常用作聚乙烯(PE)、氯化聚乙烯(CPE)、聚苯乙烯(PS)的交联剂，合成可发性聚苯乙烯(EPS)的引发剂，聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的发泡剂；还用作三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶和硅橡胶等的硫化剂等，有“工业味精”之称。

在过氧化二异丙苯的生产过程中，存在较大的中毒、火灾、爆炸等危险性，而本文根据所采用的工艺过程（脱水缩合法），致力于研究DCP的生产过程危险性以及成品DCP的热危险性。为预防和减少过氧化二异丙苯(DCP)在生产和储运过程中发生火灾爆炸事故, 采用热重分析仪(TG)和差热分析仪(DTA)对DCP的热分解过程进行试验研究,得到DCP的热力学参数及动力学参数,并对试验数据进行校正与分析

本文主要介绍了热分析动力学的两类方程不同推导过程，总结了热分析动力学的方法:定温法，单个扫描速率的非定温法，多重扫描速率的非定温法。其中，重点了解并分析了单个扫描的不定温法。它是在同一扫描速率下，对反应测得的一条曲线上的数据点进行动力学分析的方法。并通过实验做出DCP的TG/DTG/DTA图，用热分析动力学曲线的积分法和微分法如Flynn-wall-Ozawa法，Stava-Sestak法，Kissinger法，并通过Excel对数据进行处理，求出DCP的动力学三因子：活化能，指前因子及机理函数，其中活化能是研究重点。

关键词：过氧化二异丙苯、危险性分析、脱水缩合法、动力学三因子

Experimental research of dicumyl peroxide thermal decomposition risk

ABSTRACT

DCP is applied for various resins to enhance physical properties in architectural materials，decorations，electronics，electrical insulators，plastic foams，composite parts，foot wares，and so on．Dicumyl peroxide is used as a cross-linking agent commonly，which is called the "industrial MSG"．

As we known, there is a big poisoning, fire, explosion danger in the production process of dicumyl peroxide．This thesis commits study the production process risk and the thermal decomposition risk of DCP according to the legitimate for dehydration．In this thesis，two types of equations of the thermal analysis kinetics are introduced in different derivations，and the methods of the thermal analysis kinetics are summed up，including temperature method，single scan rate and multiple scan rate of the non-isothermal method．Among them，the single scan rate of the non-isothermal method is mainly studied and analyzed in this article．Under the same scan rate，this method can take kinetic analysis on the data of a measured curve．And the TG / DTG / DTA diagrams are made by DCP experiments．Some integration and differentiation methods of the thermal analysis kinetics，such as the Flynn-wall-Ozawa method，Stava-Sestak method，Kissinger method，as well as the Microsoft Excel are used in dealing with the data．The kinetics three factors are obtained，that is，activation energy(E)，pre-exponential constant(A) and kinetics function model，of which activation energy is the focal point．

Key Words: Dicumyl peroxide；Thermal decomposition risk；Legitimate for dehydration；Kinetics Three Factors

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1 过氧化二异丙苯介绍 1

1.1.1 过氧化二异丙苯用途 1

1.1.2 过氧化二异丙苯的性质 1

1.1.3 过氧化二异丙苯的工业制备 2

1.2 过氧化二异丙苯热危险性分析的必要性 3

第2章 热分析动力学理论 5

2.1 热分析动力学的历史与展望 5

2.2 热分析动力学方法 6

2.2.1 定温均相动力学方程 6

2.2.2 定温非均相动力学方程 6

2.2.3 非均相非定温动力学方程 7

2.2.4 速率常数 7

2.2.5 动力学补偿效应 8

2.3 动力学方程 9

2.3.1 第一类动力学方程 9

2.3.2 第二类动力学方程 10

2.4 热分析动力学数据处理方法 11

2.4.1 定温法 11

2.4.2 单个扫描速率的非定温法 11

2.4.3 多重扫描速率的非定温法 11

2.5 热分析动力学曲线的动力学分析——积分法 12

2.5.1 Flynn-wall-Ozawa法 12

2.5.2 Stava-Sestak法 13

2.5.3 Madhusdanan-Krishnan-Ninan法 15

2.6 热分析动力学曲线的动力学分析——微分法 16

2.6.1 Kissinger法 16

2.6.2 Achar-Brindley-Sharp-Wendworth法 17

2.6.3 Starink法 17

第3章 热分析仪器与实验步骤 20

3.1 热分析仪器 20

3.1.1 热重分析仪TG 20

3.1.2 差热分析仪DTA 22

3.1.3 差示扫描量热仪DSC 24

3.1.4 SDT-Q600同步热分析仪 25

3.2 热分析动力学实验 27

3.2.1 实验方案 27

3.2.2 DCP热分析实验步骤 27

3.2.3 仪器校正 29

第4章 实验数据处理及分析 33

4.1 实验方案一结果分析 33

4.1.1 热流曲线分析 33

4.1.2 热重曲线分析 36

4.2 实验方案二结果分析 38

4.2.1 热重曲线分析 38

4.2.2 热流曲线分析 39

4.3 实验方案三结果分析 40

4.3.1 热重曲线分析 40

4.3.2 热流曲线分析 41

4.4 DCP热危险性参数计算 42

4.4.1 积分法求解热危险性参数 42

4.4.2 微分法求解热危险性参数 45

4.4.3 四种计算方法的比较 48

第5章 小结与展望 49

5.1 小结 49

5.2 展望 49

参考文献 51

第1章 绪论

1.1 过氧化二异丙苯介绍

1.1.1 过氧化二异丙苯用途

过氧化二异丙苯(英文名称为Dicumyl peroxide，简称为DCP)又称过氧化二枯茗、过氧化二枯基，目前主要应用于橡胶、泡沫塑料、绝缘电缆、制鞋、阻燃涂料等行业，俗称“工业味精”^[3]。

过氧化二异丙苯(DCP)是一种常用的对称型二烷基过氧化物，受热易分解出烷氧自由基，是优良的交联剂、引发剂和固化剂，俗称“工业味精”。通常用作聚乙烯(PE)、氯化聚乙烯(CPE)、聚苯乙烯(PS)的交联剂，可发性聚苯乙烯(EPS)的引发剂，聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的发泡剂；还用作三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶和硅橡胶等的固化剂。

请支付后下载全文，论文总字数：27810字