摘 要

过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）是一种有机过氧化物，在储存和运输过程中，如果遇到摩擦，撞击或者高温暴晒，就会发生自热分解反应，容易导致事故的发生。为了探究TBPB分解的热危险性，本文采用差示扫描量热仪（DSC）和高性能绝热加速量热仪（Phi-TECⅡ）对TBPB的热分解过程进行测试，分析得出其热力学和动力学数据。DSC实验结果表明，随着升温速率β的不断升高，TBPB的初始放热温度T₀和峰值温度T_p都会不断升高。利用Kissinger法和Ozawa法测得的TBPB的活化能数值在103.39KJ/mol~105.30KJ/mol之间，数值较为接近。实验测得，加入甲苯、阻聚剂对叔丁基邻本二酚(TBC)、NaOH等杂质后，会抑制TBPB的分解；加入水后，会促进TBPB的热分解。PHI-TECⅡ实验结果表明：当TMR为24小时时，温度为87.4℃；当TMR为8小时时，温度为89.2℃。由实验数据求得TBPB的SADT为38.52℃。鉴于以上实验数据及结果，在运输储存过程中，温度应不能高于30℃。

关键词: 过氧化苯甲酸叔丁酯 热危险性 DSC Phi-TECⅡ

Abstract

T-butyl peroxybenzoate (TBPB) is an organic peroxide.If you encounter friction, impact or high temperature exposure,it will easily occur the thermal decomposition reaction and will easily lead to accident in the storage and transportation process. In order to study TBPB thermal decomposition process,this paper uses differential scanning calorimeter (DSC) and Accelerating rate calorimeter (PHI-TECⅡ) to explore its thermal stability by analysis to hot and kinetics for TBPB. The results of the DSC show that ,with the heating rate β rising, The initial temperature T₀ and exothermic peak temperature T_p of TBPB are rising. The Kissinger and Ozawa measures turn out the activation energy of TBPB is value between 103.39KJ / mol ~ 105.30KJ / mol,and the values are close.The experiment measured that toluene, TBC, NaOH and other impurities will inhibit the decomposition of TBPB. Water will promote thermal decomposition of TBPB. The results of PHI-TECⅡ show that when the TMR is 24 hours , the temperature is 87.4 ℃; when the TMR is 8 hours, the temperature is 89.4 ℃. The experimental data obtained the SADT of TBPB is 38.52 ℃. To be safe, the temperature should not be higher than 30 ℃ in transport and storage.

Keywords: T-butyl peroxybenzoate; thermal decomposition; DSC; Phi-TECⅡ

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章.绪论 1

1.1课题研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1热危险性指标的建立： 2

1.2.2有机过氧化物热危险性研究现状 3

1.3本论文的研究工作 5

1.3.1研究不同情况对过氧化苯甲酸叔丁酯热稳定性的影响 5

1.3.2研究目的及方法 6

第2章.两种实验仪器及方法的介绍 7

2.1.DSC的主要介绍 7

2.2DSC基本原理 7

2.3基于DSC测试结果的热分析动力学分析方法 8

2.4微分法 9

2.4.1 Achar、Brindley和Sharp法 9

2.4.2 Kissinger法 9

2.4.3 Friedman法 10

2.5积分法 10

2.5.1 Ozawa法 10

2.6绝热加速量热法 11

2.6.1 工作原理 11

第3章.过氧化苯甲酸叔丁酯的DSC测试 13

3.1 升温速率对TBPB热稳定性的影响 13

3.1.1 实验的仪器及试剂 13

3.1.2 实验图表及数据处理 13

3.2碱对TBPB热稳定性的影响 17

3.2.1 实验的仪器及试剂 17

3.2.2 实验图表及数据处理 18

3.3杂质对TBPB热稳定性的影响 19

3.3.1 实验的仪器及试剂 19

3.3.2 实验图表及数据处理 19

3.4本章小结 23

第4章.过氧化苯甲酸叔丁酯的PHI-TECⅡ测试 24

4.1 绝热条件下TBPB的PHI-TECⅡ测试 24

4.1.1 实验仪器与数据 24

4.1.2 实验条件 25

4.1.3 测试结果及其分析 26

4.1.4 热分解动力学分析 27

4.1.5 TMR和SADT的计算 28

4.2 本章小结 28

第5章.结论 30

参考文献 32

第1章.绪论

1.1课题研究背景及意义

过氧化氢中的氢原子被酰基、烷基、芳香基团等有机基团取代后生成的物质称为有机过氧化物。氢原子被取代后,过氧化氢中-0-0-键依然残存在新生成的物质中。所以,很多有机过氧化物皆具有与过氧化氢所相似的物化性质,而这些相似的性质皆源于它的化学结构中具有-0-0-键的存在。

过氧化苯甲酸叔丁酯是一种无色至微黄色液体。略有芳香气味。不溶于水, 能溶于有机溶剂 。过氧化苯甲酸叔丁酯被广泛应用在诸如苯乙烯、丙烯，乙烯、邻苯二甲酸二烯丙酯、异丁烯和醋酸乙烯等各种聚合过程中用作引发剂。不饱和聚酯树脂在固化过程中，被应用于注塑工艺如SMC、BMC、DMC等等，与此同时，也能够同一些活性更高的如TBPO、MEPK或BPO等组成双组份固化系统应用。

虽然有机过氧化物在世界上被广泛使用，但这种类型的化学物质的使用也有相当大的风险。全世界每年都会发生由于有机过氧化物而发生的事故。而这些事故的本质因素就在于有机过氧化物本身具有的热不稳定特性。

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