不同浓度DTBP的热危险性分析(2)
参考文献21
1. 绪论
1.1 研究意义及背景
有机过氧化物是一种将过氧化氢中的一个或两个氢原子用有机基团取代之后的衍生物，它的通式为R-O-O-R。自从1858年Brudie第一次合成过氧化苯甲酞以来，已经经历了100多年的历史。如今，有70多种有机过氧化物在国外已经工业化生产，仅荷兰Akzo Nobel一家公司就能提供约达46种有机过氧化物[1]。
现在，有机过氧化物广泛的应用于树脂、橡胶等有机物的合成领域，是一种具有重要用途的化工原料。而有机过氧化物的化学性质极不稳定，由于它具有释放自由基的能力，所以作为聚合或交联引发剂得到广泛的应用，在达到一定条件（如受热、振动、污染等）时，非常容易分解，并放出大量热量，甚至还会发生燃烧、爆炸，而且对机械振动敏感（尤其是分子质量低的有机过氧化物或含氧原子数量较多的分子）[2]。然而，正是由于有机过氧化物的性质不稳定，它们的用途才更加广泛[3]。但是如果在生产、储运和使用过程中处理不当，就可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。全世界每年都存在有机过氧化物的使用中发生事故导致人生伤亡和财产损失的案例。这些事故的最根本原因就在于有机过氧化物的自身所具有的热不稳定性。我国关于危险物的分类法（GB6944-86）中常将有机过氧化物界定为第5类危险化学品，即“氧化剂与有机过氧化物”一类。而日本消防法分类法中，将大部分有机过氧化物界定为“自反应性物质”一类。也正是因为-O-O-结构的存在，使得有机过氧化物在热作用下容易发生分解，而分解过程往往释放大量的热，甚至引起燃烧、爆炸。
过氧化二叔丁基（DTBP）就是一种常见的单官能团有机过氧化物，它的活性氧含量可高达10.9%。在合成树脂引发剂、橡胶硫化剂、柴油添加剂等领域应用广泛，还可以用作不饱和聚酯与硅橡胶的交联剂[1]。近些年来，国内外发生了多起在运输、储运和使用过程中的热失控与热爆炸事故[4]。因此，DTBP热危险性的问题引起了人们的更多重视。这里将利用差示扫描量热仪（DSC）及绝热量热仪（ARC）对不同浓度DTBP的甲苯溶液的热分解特性进行研究，希望对其有一个更加深入的了解。
1.2 有机过氧化物及DTBP的国内外研究状况
1.3 研究内容
本课题采用差示扫描量热仪及绝热量热仪，通过热分析及量热设备对不同浓度DTBP（过氧化二叔丁基）的甲苯溶液的热分解特性进行研究，分析浓度对样品在不同加热条件下的热效应影响。通过实验得到以下几个方面的结果：
（1） 获得反应的放热量及绝热温升；
（2） 结合动力学分析方法得到样品分解的动力学参数；
（3） 熟悉热分析及量热实验设备、实验原理及实验方法；
（4） 了解热分析及量热测试的影响因素；
（5） 了解浓度对DTBP热分解特性的影响；
（6） 熟悉常用的动力学分析方法。
2. DSC测定不同浓度DTBP的热危险特性
2.1 仪器简介
差示扫描量热仪（Differential Scanning Calorimeter，DSC）广泛应用于工艺安全和物质安全领域，其优点在于测试所用的药品量较少（一般为1~20mg），在测试的过程中几乎没有危险性。目前DSC主要应用于失控的严重度、动力学分析、相容性和安定性判定等。
上一篇：4-三氟甲基烟酸的合成工艺设计