7.4.4 黏合剂热分析
通过热失重研究不同催化剂对BAMO-r-THF胶片热分解性能的影响。热分析测试仪器为NETZSCH STA 449C型热失重分析仪(TG)。实验条件:样品重约1 mg;升温速率为10 K·min-1;氮流量为100 mL·min-1,常压;AL坩埚,加盖。
图7-14为不同催化条件下胶片的热失重曲线。可以看出,空白胶片S7-1的热失重过程分为两个明显阶段:其起始热分解温度为200 ℃,随后进入快速分解阶段;从242 ℃开始进入第二热分解阶段,与第一阶段相比第二阶段热分解较为缓慢,由此推断该阶段为BAMO-r-THF高分子骨架的热分解过程。这种特征与一般叠氮化合物失重过程相一致[16-19]。
图7-14 不同催化剂条件下胶片的热失重曲线
对于含催化剂Fe2O3的S8-1体系,胶片起始热分解温度为225 ℃,随后进入第一快速热分解阶段,该阶段在245 ℃结束,接着进入第二分解阶段,该阶段分解速度较为缓慢。与样品S7-1相比,Fe2O3对黏合剂热分解过程并没有催化作用;相反,在一定程度上阻止了黏合剂的分解。不过Fe2O3并不改变黏合剂胶片原有的热分解特征。
样品S9-1(含催化剂OME)起始热分解温度为178 ℃;样品S10-1(含催化剂OME和OME + Fe2O3)起始分解温度为197 ℃。与样品S7-1相比,催化剂OME和OME + Fe2O3均对黏合剂分解具有催化作用。对于样品S10-1的起始分解温度高于S9-1,这与样品S8-1热分解中得到的结论吻合——Fe2O3可以提高黏合剂热分解温度。不过当温度超过208 ℃时,Fe2O3 + OME对胶片分解的催化能力则高于OME单一条件下对胶片的催化能力。
还应注意的是:S7-1和S8-1在热分解后期失重过程均较为缓慢,而当S9-1和S10-1的热分解残留量为20%左右时变化则不再明显,失重率几乎不随温度变化而变化。这表明:没有催化剂OME情况下,黏合剂中的高分子链随温度升高逐渐裂解;有OME条件下,叠氮高分子链则迅速发生裂解。