PMDA/ODA型聚酰亚胺薄膜的热氧化降解动力学研究

作者：刘仪; 许晓洲; 莫松; 韩刚; 朱才镇; 李翠华; 范琳^*

来源：Acta Polymerica Sinica, 2020, 51(10): 1169-1177.

• 聚酰亚胺薄膜
• 热氧化降解
• 多步反应过程
• 动力学
• 预测

聚酰亚胺薄膜热氧化降解为多步反应过程,仅通过单一动力学三要素(表观降解活化能E、反应模型f(α)以及指前因子A)无法充分反映其降解行为特性.本研究基于均苯四甲酸二酐/4,4’-二氨基二苯醚(PMDA/ODA)型聚酰亚胺薄膜线性升温条件下的热氧化失重微分曲线,采用Fraser-Suzuki方程进行分峰拟合,将降解过程中每个反应步骤对应的失重行为区分开来,而后通过Friedman方法以及Master-plots理论对每个反应过程单独进行动力学分析,确定相应的E,f(α),以及A值.动力学分析结果表明聚酰亚胺薄膜热氧化降解过程包含2个主反应,两者的E值分别为154.00和139.27 kJ/mol,ln A值分别为18.55和16.74 s-1,且这2个主反应均符合理论Avrami-Erofeev模型.在此基础上,通过以上动力学参数重建并预测了动力学分析过程中所采用的升温程序以内以及之外的热失重曲线,验证了动力学参数的有效性.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院化学研究所