第19卷第8期李爱元等DCPD/苯乙烯共聚树脂的热分析研究

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由表3（分解反应中期）、表4可知：两种方法计算得到的活化能非常接近，表明采用这两种方法计算DCPD/St共聚树脂的热分解反应动力学参数，具有较好的可靠性。

2.4热老化寿命预测

热老化寿命同样属于热分解反应动力学问题。

Dakin[14]给出了相应的经验公式，如式（10）所示。当n=1时，式（6）可转化为式（11）；对式（11）积分得式（12），将式（12）两边取对数得式（13）；比较式（10）

和式（13），可得式（14）。

lgτ=a1+b

（10）dα=Aexp（-E）（1-α）

（11）

乙

α

乙

τ0（1-α）dα=Aexp（-RT

）0dt（12）

lgτ=

E1+lg（）A乙

（13）

式中：τ为温度T时的寿命（s）；a、b为常数；α、

ατ分别为失重率及寿终残留分数（％）。

α=Eln[1/b=lg

（1-α）]A乙

（14）

当E、A分别取表3（分解反应中期）和表4中的平均值（即E=150.43kJ/mol，A=2.17×1012min-1）时，以DCPD/St共聚树脂失重30%作为材料的寿终指数，代入式（14）可得a=7.85×103

，b=-12.26。由此得

到DCPD/St共聚树脂失重30%时的寿命曲线方程式（15）。由式（15）可估算在N2气氛中，任一温度时的热老化寿命τ及任意老化寿命时的极限使用温度T。

lgτ=7.85×1031-12.26

（15）

3结论

（1）DCPD/St共聚树脂热分解过程的TG曲线上出现两个平台，其起始失重温度、终止失重温度和最大失重温度随升温速率的增加而升高；提高升温速率，则TG曲线向高温推移。当温度低于200℃时，该共聚树脂具有较好的热稳定性。

（2）DCPD/St共聚树脂的热分解反应大致可分为前期（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；分解反应后期的活化能显著增大，说明此时反应偏离1级反应的程度加大。

（3）在动力学研究的基础上，对DCPD/St共聚树脂的寿命进行了预测，其失重30%时的寿命曲线方程式为lgτ=7.85×1031-12.26。

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（责任编辑：刘

芳）