第16卷第1期遼東學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol. 16 No. 12009年3月Journal of Eastern Liaoning University(Natural Science【化學(xué)工程與材料】癸酸鈷和硼?；挼臒嶂丶安顭嵘孜鰪埖鲁?朝陽(yáng)師范高等專(zhuān)科學(xué)校,遼寧朝陽(yáng)122000摘要:文章用熱重和差熱分析方法對癸酸鈷和硼?；掃M(jìn)行了分析比較。在140℃以?xún)?二者無(wú)明顯差別。在140~160℃硼?；@的熱穩定性?xún)?yōu)于癸酸鉆,后者熱分解顯著(zhù);癸酸鉆比硼?；@易燃。如果金屬-橡膠復合制成品的使用溫度較高選擇硼?；@有利。硼?；捲谙鹉z硫化溫度下加熱減量較小。在350~700℃范圍內兩種物質(zhì)熱分解殘渣穩定,無(wú)進(jìn)一步分解或氧化現象。關(guān)鍵詞:鉆鹽粘合增進(jìn)劑;熱重分析;差熱分析;熱穩定性中圖分類(lèi)號:TQ330.38文獻標志碼:A文章編號:1673-4939(2009)01-0033-03癸酸鈷和硼?；掋@是子午線(xiàn)輪胎工業(yè)、鋼芯膠1.2測試過(guò)程管工業(yè)、鋼芯橡膠輸送帶工業(yè)中廣泛用使用的粘合熱重分析是對樣品按指定速度加熱,連續測劑,可以大幅度增強子午線(xiàn)輪胎中鍍銅鋼絲與橡膠定、記錄樣品的溫度和質(zhì)量。用溫度為橫坐標,樣之間的粘合強度。也用于橡膠-金屬復合制品工業(yè)品質(zhì)量保持率百分數為縱坐標作圖,所得曲線(xiàn)為熱中,例如橡膠減震器中金屬與橡膠的粘合、橡膠-重分析( Thermogravimetry,TG)曲線(xiàn)。從該曲線(xiàn)金屬密封件中金屬與橡膠的粘合、輪胎內胎與氣門(mén)可以分析樣品的質(zhì)量在不同溫度下減小的規律。差嘴的粘合等等。該產(chǎn)品是上世紀八十年代國家科技熱分析( Differential Thermal Analysis,DTA)以曲部科技攻關(guān)產(chǎn)品,九十年代公開(kāi)其特性和合成方線(xiàn)來(lái)表示樣品受熱后吸熱量或放熱量與溫度之間關(guān)法。由于這種產(chǎn)品用量少作用大2-3,因此其品系。質(zhì)受到特殊重視。特別是其耐熱性質(zhì)在輪胎中生產(chǎn)1.2.1樣品和取樣受到特殊重視。文章對子午線(xiàn)輪胎工業(yè)中使用最多取完整成品包裝袋中保存時(shí)間不少于一年的兩個(gè)品種硼?；捄凸锼徕掃M(jìn)行熱重和差熱分(13個(gè)月)的樣品。取100克樣品用瑪瑙研缽研析,討論其熱穩定性,為用戶(hù)選擇鈷鹽粘合增進(jìn)劑細,四分法對角取樣進(jìn)行測定。品種提供基礎實(shí)驗數據,也為粘合劑生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行1.2.2測試條件產(chǎn)品理化分析提供熱分解基礎數據。1.2.2.1儀器校正質(zhì)量溫度實(shí)行自動(dòng)校正1.2.2.2氣氛和測試溫度1.1儀器及材料為了可以與化學(xué)分析相比對,測試采用空氣氣熱重及差熱綜合分析儀, Diamond TG/DTA,氛。這是由于常規灰份和加熱減量等化學(xué)檢驗都在美國 Perkin Elmer產(chǎn)品空氣氣氛中進(jìn)行,能考察樣品的燃燒情況,而氮氣癸酸鈷,硼?；?不含硅灰石),均為朝陽(yáng)氣氛無(wú)此作用。測定溫度范圍為室溫至700℃。市征和化工有限公司濕法產(chǎn)品樣品,是國內有1.2.23升溫速度代表性的專(zhuān)利產(chǎn)品。根據樣品的性質(zhì)和用量可進(jìn)行任意設定。升溫中國煤化工收稿日期:2008-05-30CNMHG作者簡(jiǎn)介:張德成(1969—),男,遼寧昌圖人,主要從事無(wú)機及34遼東學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)第16卷過(guò)快時(shí)可能造成樣品內外有溫差使反應滯后測試曲質(zhì)量不發(fā)生變化,不發(fā)生進(jìn)一步熱分解或氧化。線(xiàn)中峰形變寬或拖后。經(jīng)試驗升溫速度采用10℃/2.2.2樣品的加熱減量min與5℃/min基本相同,因此采用前者。從TG曲線(xiàn)上可以看出,癸酸鈷和硼?；@的2結果與討論加熱減量在105℃時(shí)為1.0%和1.2%。這時(shí)的加熱減量基本是吸附水揮發(fā)所致,數值在產(chǎn)品技術(shù)指2.1測試結果標的允許范圍內。測試數據說(shuō)明,在產(chǎn)品保存期內癸酸鉆和硼?；挼臒嶂睾筒顭岱治銮€(xiàn)見(jiàn)圖塑料包裝袋(0.35毫米高密聚乙烯)的性能完全1和圖2能滿(mǎn)足產(chǎn)品包裝要求。當溫度進(jìn)一步升高時(shí),這兩種物質(zhì)的加熱減量開(kāi)始出現差別,并隨著(zhù)溫度的升咝車(chē)高差別迅速增大。從試樣分解速率曲線(xiàn)(DTG曲將線(xiàn))上這一點(diǎn)可以看得更清楚。60223試樣熱分解速率試樣的熱分解速率指在無(wú)限短時(shí)間內試樣質(zhì)量DTA減小值與時(shí)間的比,即。在有限時(shí)間間隔試樣的熱分解速率為100200300400500600700△WW2-W圖1癸酸鉆的熱量和差熱曲線(xiàn)圖溫度/假設1時(shí)刻試樣質(zhì)量為W,T2時(shí)刻試樣質(zhì)量為0,4W為△T時(shí)間隔內試樣質(zhì)量差值。DG曲TG線(xiàn)表示在某溫度下試樣的熱分解速率(mg/min與溫度(℃)之間的關(guān)系。圖3是癸酸鈷和硼?；挼腄TG曲線(xiàn)。DTA100200300400500600700溫度/℃圖2硼?；挼臒嶂睾筒顭崆€(xiàn)圖癸酸鈷硼?；?2數據分析2.2.1樣品的熱分解性0.35DTA曲線(xiàn)并非平滑曲線(xiàn),可知癸酸鈷熱分解是一個(gè)復雜過(guò)程,放熱峰位于280~300℃。硼酰50100150200250300350400450化鈷則在310℃-350℃。硼?；@比癸酸鈷滯后溫度,℃30~50℃。從峰形上看,癸酸鉆放熱峰尖銳表示圖3癸酸鈷和硼?；挼腄TG曲線(xiàn)燃燒迅速;硼?；挿艧岱遢^寬大說(shuō)明燃燒遲緩,從DTG曲線(xiàn)上可以看出,130℃以?xún)葍煞N鈷硼?；挼臒岱€定性大于癸酸鈷。鹽熱穩定性基本相同,差別很小。在130~160℃TG曲線(xiàn)也表明硼?；捜紵郎囟缺裙锼徕捀吲瘐Ｆ呔排２淮?而癸酸鉆在30-50℃。癸酸鈷和硼?；挼腡G曲線(xiàn)在達到最這個(gè)一或量急劇增大,特低點(diǎn)后基本為水平線(xiàn)。在350-700℃范圍內殘渣別是THECNMH的迅速增大對減少第1期張德成:癸酸鉆和硼?；@的熱重及差熱分析橡膠氣泡不利。癸酸鈷在200℃達到第一個(gè)分解高生產(chǎn)使用溫度不超過(guò)140℃的橡膠-金屬復合制峰,300℃達到第二個(gè)分解髙峰;第二個(gè)高峰峰形品,兩種鈷鹽可任選其一。在140℃以上,硼?；夥弩{大,說(shuō)明熱分解反應溫度范圍窄小反應迅鈷熱穩定性和加熱減量明顯優(yōu)于癸酸鈷,從熱穩定速,是燃燒反應。硼?；挼姆纸飧叻宸謩e出現在性和減少橡膠中總揮發(fā)分方面考慮選擇硼?；@有230~250℃和330-350℃,后者也是燃燒反應。利,硼有提高熱穩定性的作用。從化學(xué)組成上考慮,硼?；@與癸酸鉆相比,二者參考文獻:除硼和鈷元素外全由羧酸構成。二條DTG曲線(xiàn)的[1]溥啟君,嚴忠慶,趙忠禮,等鉆鹽粘合劑系列的特區別是硼?；挼膬蓚€(gè)峰的峰形都偏平寬大,峰位性及其應用[].橡膠工業(yè),1991,38(5):260-在溫度較高處。硼?；挓岱纸夥磻獪囟确秶鷮?反應速度緩慢。[2]中國化工學(xué)會(huì )橡膠專(zhuān)業(yè)委員會(huì )組織編寫(xiě).橡膠工業(yè)手2.4.3樣品的灰分冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000[3]梁俐,郭楊鉆鹽對子午線(xiàn)輪胎簾線(xiàn)膠-鍍銅鋼絲之癸酸鈷TG曲線(xiàn)在300℃以后始終為一條直間粘合力的影響[門(mén)].輪胎工業(yè),2001,21(4)線(xiàn),這時(shí)質(zhì)量百分率為23.07%,與癸酸鉆中鉆的215質(zhì)量分數20.52%接近。硼?；捲?50℃以后也[4]馬國華鋼絲簾線(xiàn)不同粘合體系應用研究[刀輪胎工始終為一條直線(xiàn),其質(zhì)量百分率為29.98%?？紤]業(yè),2004,24(8):465-468其中含有硼,這與其硼?；@中鈷的質(zhì)量分數23.[5]于穎,宋林.對樂(lè )果的分析研究[J]遼東學(xué)院學(xué)報33%相比是合理的。由于熱分解后的殘渣不會(huì )是純自然科學(xué)版,2006,13(2):69-71金屬,因此其質(zhì)量應比純金屬的質(zhì)量大。在化學(xué)法6]王心滿(mǎn),張洪學(xué),顏乘舟,等濕法鉆鹽粘合劑的合測試灰分時(shí),樣品的灼燒溫度可控制在450~500成及其特性[門(mén)輪胎工業(yè),2007,27(2):88-90℃范圍內,以暗紅色為標志。在這段溫度范圍內分7]顏乘舟,于立珍,王心滿(mǎn),一種合成有機鉆鹽的工藝解產(chǎn)物穩定,不存在與空氣中氧進(jìn)行進(jìn)一步反應導方法【P]CNzH00310105264.5,2006.02.2責任編輯:王漓江)致灼燒產(chǎn)物增重的情況。3結論在140℃以?xún)?兩種鈷鹽熱穩定性幾乎相同。Stability Analysis of Cobalt Neodecanoate and Cobalt boronacylatewith Thermogravimetry and Differential Thermal analysisZHANG De -chengChaoyang Teacher's College, Chaoyang 122000, China)Abstract: Stablity of cobalt neodecanoate and cobalt boronacylate was explored with thermogravimetry and dif-ferential thermal analysis. It was found that their stability was almost the same under 140C; at 140-160C, thethermal stability of cobalt boronacylate was better than that of cobalt neodecanoate; at 350-700C, their thermaldecomposition residue would not be further broken up or oxidized. Consequently, if the rubber products mixed withsuch metals will be used under a higher temperature, cobalt boronacylate should be selectedKey words: cobalt salt adhesion promoter; thermogravimetry; differential thermal analysis; thermal stability中國煤化工CNMHG
