华南师范大学学报(自然科学版)JournalofSouthChinaNormalUniversity(NaturalScienceEdition)2022,54(6):28-36doi:10.6054/j.jscnun.2022082收稿日期:2021-11-08《华南师范大学学报(自然科学版)》网址:http:∥journal-n.scnu.edu.cn基金项目:国家自然科学基金项目(61671140);广东省普通高校特色创新项目(2020KTSCX179);中山市科技计划公益类重点项目(2019B2017)*通信作者:郭建维,Email:guojw@gdut.edu.cn;马军现,Email:mjxld@163.com蓖麻油基聚氨酯树脂的热降解行为研究郭建维1*,欧艺威1,3,马军现2,3*,欧华新3,王悦辉2(1.广东工业大学轻工化工学院,广州510006;2.电子科技大学中山学院,中山528402;3.广东新辉化学有限公司,中山528414)摘要:利用热重分析仪(TGA)、热重分析-傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)及热裂解气相色谱/质谱(PY-GC/MS)联用仪等对蓖麻油基聚氨酯树脂的热降解过程进行测试与表征,采用不同的非等温动力学方法计算树脂的热降解动力学参数,推断树脂的热降解机理。结果表明:蓖麻油基聚氨酯树脂在285℃开始降解(质量损失5%),在450℃左右基本降解完全(质量损失95%)。其热降解过程(以升温速率为10℃/min为例)分为3个阶段:第一阶段发生285.23~345.25℃,其质量损失了60%,主要为树脂氨基甲酸酯键的断裂及部分酯基分解为CO2;第二阶段为345.25~389.17℃,质量损失了20%;主要为氨基甲酸酯链段降解为胺类、CO2及含有CH3或-CH2-的小分子有机物;第三阶段为389.17~450.00℃,质量损失了20%,主要为小分子有机物进一步降解为CO2和含N易挥发性气体。其降解机理可能有2种途径:第一种是主键氨基甲酸酯结构中酯基-O-左侧碳氧键断裂,形成异氰酸酯和醇,异氰酸酯部分裂解为胺类、二氧化碳等,而醇部分则脱水生成醛或者合成烯烃、烯酸类物质;第二种是氨基甲酸酯结构中-O-右侧碳氧键断裂生成氨基甲酸和醇类,氨基甲酸部分断裂生成伯胺和二氧化碳,醇部分裂解为醛和烯烃等。关键词:蓖麻油基聚氨酯树脂;热降解行为;动力学参数;降解机理中图分类号:TQ323.8文献标志码:A文章编号:1000-5463(2022)06-0028-09ThermalDecompositionBehaviorofCastorOil-basedPolyurethaneResinGUOJianwei1*,OUYiwei1,3,MAJunxian2,3*,OUHuaxin3,WANGYuehui2(1.SchoolofLightindustryandChemicalengineering,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou511400,China;2.UniversityofElectronicScienceandTechnolog...