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昆明冶金高等专科学校学报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (4): 43-.DOI: doi:10.3969/j.issn.1009-0479.2024.04.007

• 环境保护与化工技术 • 上一篇    下一篇

紫胶树脂羟丙基甲基纤维素复合膜的#br# 热分解动力学试验#br#

  

  1. (1昆明冶金高等专科学校科学技术处,云南昆明650033;2昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650031)
  • 收稿日期:2024-04-12 出版日期:2024-08-08 发布日期:2025-07-08
  • 作者简介:冀浩博(1986-),男,内蒙古乌兰察布人,讲师,工程硕士,主要从事天然产物化学研究。
  • 基金资助:
    云南省教育厅科学研究基金项目“紫胶树脂羟丙基甲基纤维素与聚乳酸的共混改性研究”(2023J1528);云
    南基础研究计划面上项目“仿黑色素多级均一性鞣花酸基聚多酚合成及其光学性质探究”(202101BE070001
    -064)。

StudyonThermalDecompositionKineticsofShellac#br# ResinHydroxypropylMethylcelluloseCompositeMembrane#br#

  1. (1.DepartmentofScienceandResearch,KunmingMetallurgyCollege,Kunming650033,China;
    2.FacultyofChemicalEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650031,China
  • Received:2024-04-12 Online:2024-08-08 Published:2025-07-08

摘要: 摘 要:紫胶树脂(SHL)羟丙基甲基纤维素(HPMC)复合膜是基于改善紫胶树脂亲水性、成膜的致密性而利
用HPMC的亲水性凝胶骨架所制备的一种复合材料,为探究该复合材料在加热条件下的热分解行为及相关数据,
采用热分解动力学研究方法,以氧气为吹扫气,监测复合膜由室温至高温条件范围内的热质量(TG) 和差示扫
描量热(DSC)曲线,利用相关软件绘制相应的微分热质量(DTG) 曲线,分析复合膜热分解过程的特征参数
变化;根据TG、DTG曲线,采用Kissinger法、Starink法计算复合膜的热分解活化能,对计算结果进行了线性相
关性检验;应用Malek法计算并推断复合膜的热分解数学模型。结果表明:SHL-HPMC复合膜的热分解过程分
两步进行,且热分解反应过程中,体系的放热量高于吸热量;由于SLR-HPMC复合膜具有聚合物特性,其热分
解反应最大分解速率温度随升温速率的增大而增大;Kissinger法和Starink法的计算结果具有密切的线性相关性,
其计算的热分解反应活化能分别为441310kJ/mol和349410kJ/mol;Malek法计算结果表明:SLR-HPMC复
合膜的热分解反应最接近于J-M-A方程,其热分解反应机理为随机成核和随后生长。SLR-HPMC复合膜在
10、15、20、25℃/min升温速率时粘流转变的起始、峰值及终止温度平均值分别为570、678、811℃,相应
升温速率时的粘流转变热量变化均值为4759mJ。

关键词: 紫胶树脂羟丙基甲基纤维素, 复合膜, 热分解, 动力学方程

Abstract: Abstract:Thecompositemembraneofshellacresin(SHL)hydroxypropylmethylcellulose(HPMC)isa
compositematerialpreparedbyusingthehydrophilicgelskeletonofHPMCtoimprovethehydrophilicity
ofshellacresinandthecompactnessofthefilm.Inordertoexplorethethermaldecompositionbehavior
andrelateddataofthecompositeunderheatingconditions,thethermaldecompositionkineticsmethod
wasused,withoxygenasthepurgegas.Thethermalmass(TG)anddifferentialscanningcalorimetry
(DSC)curvesofthecompositemembranefromroomtemperaturetohightemperatureweremonitored,
andthecorrespondingdifferentialthermalmass(DTG)curvesweredrawnbyrelatedsoftwaretoanalyze
thechangesincharacteristicparametersinthethermaldecompositionprocessofthecompositemembrane.
AccordingtotheTGandDTGcurves,thethermaldecompositionactivationenergyofthecompositemem
branewascalculatedbyKissingermethodandStarinkmethod,followedbythelinearcorrelationtest.The
Malekmethodwasusedtocalculateandinferthethermaldecompositionmathematicalmodelofthecom
positemembrane.TheresultsshowthatthethermaldecompositionprocessofSHLHPMCcomposite
membraneoccursintwosteps,andtheheatreleaseofthesystemishigherthanthatofheatabsorptionin
thethermaldecompositionprocess.DuetothepolymercharacteristicsofSLRHPMCcompositemem
brane,themaximumdecompositionratetemperatureincreaseswiththeincreaseofheatingrate.Thereis
acloselinearcorrelationbetweentheresultsofKissingermethodandStarinkmethod.Thethermalde
compositionactivationenergyofSLRHPMCcompositefilmis441310kJ/moland349410kJ/molre
spectively.TheMalekmethodresultsshowthatthethermaldecompositionreactionofSLRHPMCcom
positefilmisclosesttoJ-M-Aequation,andthethermaldecompositionreactionmechanismisrandom
nucleationandsubsequentgrowth.Theaveragevaluesofinitial,peakandendtemperaturesofviscous
flowtransitionofSLRHPMCcompositefilmsat10,15,20and25℃/minare570,678,811℃,
respectively,andtheaverageheatchangeofviscousflowtransitionatthecorrespondingheatingrate
is4759mJ.

Key words: shellacresinhydroxypropylmethylcellulose, compositefilm, thermaldecomposition, kinetic
equation

中图分类号: