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作者:周瑞翔;林树东;黎嘉仪;黄小华;杨鸿财;桂雪峰;胡继文;
单位:中国科学院广州化学研究所;中国科学院大学;中国科学院新型特种精细化学品工程实验室;国科广化韶关新材料研究院;国科广化精细化工孵化器(南雄)有限公司;
摘要:针对二月桂酸二丁基锡(DBTDL)这一在聚氨酯工业中广泛应用的催化剂,深入探究了其在聚氨酯合成反应过程中的热危险性。首先使用差示扫描量热法(DSC)对3种常用催化剂进行了非等温热分析,结果表明DBTDL的催化效果最佳。之后对DBTDL催化体系进行了不同催化剂用量与不同升温速率的非等温测试,并依据不同升温速率的测试数据,用KAS法和FWO法对反应动力学进行计算。使用绝热加速量热仪(ARC)进一步分析了DBTDL对反应体系在绝热条件下的影响,结果表明,与未添加催化剂的体系相比,DBTDL催化体系的绝热温升提高至56.73℃,且最大反应速率到达时间缩短至17.01 min。随后,利用原位红外监测技术对催化反应过程进行实时监控。最后,基于风险矩阵法对有无催化剂情况下的热反应风险都进行了量化评估,并提出有效的安全改进策略,为聚氨酯合成反应的安全管控、配方优化以及工业生产提供了重要的理论依据和实践指导,具备显著的工程应用价值。
关键词:二月桂酸二丁基锡;;聚氨酯合成;;热危险性;;反应动力学
基金资助:广东省自然科学基金面上项目(2021A1515012334)