论文总字数：26062字

摘 要

过氧化二苯甲酰（BPO）作为有机过氧化物的一种，很容易发生分解，导致燃烧爆炸等危险，所以对它热稳定性的研究就极为重要。本文利用差示扫描量热仪（DSC）和高性能绝热加速量热仪（Phi-TECⅡ）对过氧化二苯甲酰进行了热分解动力学研究，来判断其热危险性。DSC实验结果表明，BPO的起始放热温度T₀随着升温速率的升高而升高；BPO的活化能范围大致在196KJ/mol~193KJ/mol之间；在加入了杂质的情况下，加入甲苯后会使BPO的起始放热温度降低，而加入水和碱都会使BPO的起始放热温度升高。由Phi-TECⅡ测试可以得出的结论为：TMR为8h、24h时对应的起始温度分别108.2℃和106.4℃，也就是说，当需要保存这种物质8小时时，建议存储温度低于108.2℃，而当需要保存这种物质24小时时，建议存储温度低于106.4℃。

关键词：过氧化二苯甲酰 差示扫描量热仪 高性能绝热加速量热仪 热稳定性 TMR

The experimental study on the thermal stability of dibenzoyl peroxide

Abstract

As a kind of organic peroxide, dibenzoyl peroxide may occur explosive decomposition easily, and may bing about the danger of burning and explosion. Therefore, the experimental study on the thermal stability is very important.We use differential scanning calorimeter(DSC) and High-performance adiabatic accelerating calorimeter (Phi-TECⅡ) to study the dibenzoyl peroxide for its pyrolysis dynamics research and to determine its thermal hazard. DSC experimental results show that the initial exothermal temperature T₀ of BPO is raised gradually with the increase of heating rate. The scope of activation energy of BPO is 193 kJ/mol ~ 196 kJ/mol. Adding toluene can decrease the initial exothermal temperature of BPO, and adding water and alkali can increase the initial exothermal temperature of BPO. By the Phi-TECⅡ test can be concluded as: TMR for 8 h, 24 h, respectively corresponding to the initial temperature of 108.2 ℃ and 106.4 ℃. That is to say, when we need to save this kind of material for 8 hours, it is recommended that the storage temperature is lower than 108.2℃. And, when we need to save this kind of material for 24 hours, it is recommended that the storage temperature is lower than 106.4℃.

Keywords: dibenzoyl peroxide; Differential Scanning Calorimeter; High-performance adiabatic accelerating calorimeter; thermal stability ; TMR

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 热稳定性评价指标以及主要研究手段 2

1.2.2 有机过氧化物的国内外研究现状 3

1.2.3 其他因素对有机过氧化物热稳定性的影响 5

1.3 本论文的工作 6

第二章 热分析动力学方法和理论 8

2.1 差示扫描量热仪 8

2.1.1 基本原理 8

2.2 DSC热分解动力学分析方法 9

2.2.1 Kissinger方法 10

2.2.2 Friedman法 10

2.2.3 Ozawa法 11

2.2.4几种方法的比较 11

2.3 高性能绝热加速量热仪 12

2.3.1 工作原理 12

2.4 绝热条件下的动力学分析方法 13

2.4.1 动力学原理及方法 13

2.4.2 最大反应速率到达时间 13

2.4.3 试样容器的热惰性修正 14

2.4.4 自加速分解温度 15

第三章 过氧化二苯甲酰的DSC测试 17

3.1 不同的升温速率的DSC测试 17

3.1.1 实验仪器与试剂 17

3.1.2 实验条件 17

3.1.3 测试结果及分析 18

3.2 甲苯对BPO影响的DSC测试 22

3.2.1 实验仪器与试剂 22

3.2.2 实验条件 22

3.2.3 测试结果及分析 23

3.3 水对BPO影响的DSC测试 24

3.3.1 实验仪器与试剂 24

3.3.2 实验条件 25

3.3.3 测试结果及分析 25

3.4 碱对BPO影响的DSC测试 27

3.4.1 实验仪器与试剂 27

3.4.2 实验条件 27

3.4.3 测试结果及分析 27

3.5 本章小结 29

第四章 过氧化苯二甲酰的Phi-TECⅡ测试 30

4.1 绝热条件下BPO的Phi-TECⅡ测试 30

4.1.1 实验仪器与试剂 30

4.1.2 实验条件 31

4.1.3 测试结果及分析 31

4.2 本章小结 34

第五章 结论 35

参考文献 37

第一章 绪论

1.1 课题的背景和意义

有机过氧化物是一种含有-O-O-过氧键的化合物，是由于烷基等别的基团将H₂0₂中的O原子置换出形成-O-O-。-O-O-是一个很弱的化学键，在受到热作用或者还原剂作用的影响下，-O-O-键会发生断裂，从而会变成·O-。因为它具有这种结构，有机过氧化物很容易受到热、摩擦和震动等动作的影响，发生分解，引起燃烧、爆炸等危险。

虽然有机过氧化物在化学工业上的应用广泛，但是在使用这些物质时若使用不当就会引起各种危险。近几年，全世界各个地方都发生着由于有机过氧化物而造成的燃烧爆炸等事故。这些事故之所以发生，是因为有机过氧化物他们所具有的热不稳定性^[1]。《危险货物分类和品名编号（GB6944-86）》中写到.：有机过氧化物被分为第五类，也就是“氧化剂与有机过氧化物”一类。我国因为他们引起了许多事故：

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