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2010年8月第19卷第8期Vol．19No．8，Aug．2010

DCPD/苯乙烯共聚树脂的热分析研究

李爱元，张慧波，张永春，孙向东

（宁波职业技术学院化工系，浙江宁波

摘

315800）

要：采用差示扫描量热（DSC）法和热重（TG）分析法考察了双环戊二烯（DCPD）/苯乙烯（St）共聚树

脂在N2中的热分解过程，并根据Friedman法（多加热速率法）和Kissinger法（代替高解析法）计算出热分解反应的动力学参数。在动力学研究的基础上，对DCPD/St共聚树脂使用寿命进行了预测。结果表明：

DCPD/St共聚树脂的热分解反应过程大致可分为前期（失重率≤20%）、中期（失重率为30％～80％）和后期（失

重率≥90％）3个阶段，前期和中期反应可以认为是1级反应，中期反应的平均活化能为150.43kJ/mol；热分解温度随着升温速率的增加而提高，热分解反应活化能随着失重率的增加而增大；当温度低于200℃时，DCPD/St共聚树脂具有较好的热稳定性。

关键词：双环戊二烯；苯乙烯；共聚；热重分析；动力学；参数；寿命；预测中图分类号：TQ326.82：TQ325.2

文献标识码：A

文章编号：1004－2849（2010）08－0010-05

0前言

数、活化能及频率因子等），以此来定量描述其热稳定性和预测其寿命，以期对该共聚物的研制开发和合理利用等提供可靠的理论依据。

2008年全国乙烯生产量已达到1050万t，其中乙烯裂解副产物C5和C9馏分的产量超过200万t。国内企业通常将一部分C5用于石油树脂的生产，而大部分C5和C9馏分则被用作燃料，其效率较低、经

济效益也不高。目前，有些企业将C5馏分进行分离，得到纯度较高的双环戊二烯（DCPD）组分；将C9精馏分成DCPD、苯乙烯（St）和茚三段，然后进行综合利用。

1

1.1

试验部分

试验原料

双环戊二烯（DCPD）（>98％）、苯乙烯（St）（>99％），

化学纯，国药集团化学试剂有限公司；惰性烷烃，工业级，宁波天利石油化工有限公司。

DCPD和St的共聚物具有良好的亲和性、相容

性和互容性等特点，可广泛用于油漆、油墨、粘合剂及橡胶等领域。但是，上述领域要求该共聚树脂具有良好的热稳定性，故对DCPD/St共聚树脂热性能的研究则成为重要课题之一[1-6]。

1.2试验仪器

Pyris1型热重分析仪，美国PE公司；CTO-20A型凝胶渗透色谱仪、DSC-60A型差示扫描量热分析

仪，日本岛津公司。

DCPD/St共聚树脂的热失重过程非常复杂，通

常由传热、传质、热分解、熔融、蒸发、气相化学反应和多相化学反应等全部过程或部分过程所组成，故有关其热分析的研究报道相对较少。本研究采用差示扫描量热（DSC）法和热重（TG）分析法考察了

1.3

DCPD/St共聚树脂的制备

将200mLDCPD、375mLSt和125mL惰性烷烃除水后加入到聚合反应釜中，230℃反应24h；然后将反应生成物进行汽提（240℃）处理，蒸出未反

应单体及低分子聚合物，得到DCPD/St共聚树脂（样品性能见表1）。

DCPD/St共聚树脂在N2气氛中的热转变行为和热

稳定性，从中得到热分解反应的重要参数（如反应级

收稿日期：2010-04-01；修回日期：2010-05-19。

基金项目：浙江省教育厅基金项目（Y200804661）；浙江省高校优秀青年教师资金资助项目。

作者简介：李爱元（1977-），山西晋中人，讲师，主要从事高分子材料等方面的研究。E-mail：liaiyuan@