通过差式扫描量热仪对所选的4种有机过氧化物的纯物质以及在特定的混合体系下进行热稳定性研究并进行热分解动力学分析。

（3） 研究内容

1) 有机过氧化物动态DSC实验

在2 K/min、4 K/min、8 K/min和10 K/min的温升速率进行动态扫描量热实验，获取样品的起始分解温度、比放热量等参数，并根据实验结果进行相应的热分解动力学参数的计算。

2) 其它化学品作用下有机过氧化物的动态DSC实验

选取不同的有机过氧化物混合体系进行相应的动态扫描量热实验，获得相应的起始分解温度、比放热量等参数，根据实验结果总结各混合体系对过氧化物热稳定性影响规律。

2  实验及理论基础

2.1  DSC基本原理与实验方法

2.1.1  DSC基本原理

差示扫描量热法 (Differential scanning calorimetry, DSC)，是温度由程序控制以及人为制造特定的气氛下，测量试样和参比的热流变化与温度或时间关系的一种技术。进行这种测量的仪器称为差示扫描量热仪 (Differential scanning calorimeter, DSC)。扫描是指试样经过程序设定的变温过程；差示是指利用一种惰性物质，与试样同时加热，比较试样与该惰性物质的热流，从而得到相应的实验数据。

根据测量方法，DSC又分为热通量型和功率补偿型。本文所采用的是热通量型DSC。

2.1.2  实验方法

本论文采用动态DSC实验。动态DSC实验就是样品池和参比池同时经历同样的线性升温过程，在这样的环境下测定试样的热行为。动态DSC实验测试时间短，能够快速得到物质的起始分解温度、比放热量等信息，但测定结果会受到温升速率的变化而变化。

2.2  热分析动力学

2.2.1  热分析动力学简介

热分析技术是温度由程序控制以及人为制造特定的气氛下，测量物质的物理性质与时间或温度的关系的一门技术。

尽管最早从20世纪20年代开始就有用热分析方法研究物质反应动力学，但是从50年代开始，它才真正以一种系统的方法建立和发展起来[33]。随着科技的迅猛发展，各种新技术新材料的出现，当时缺乏对新型材料的热稳定性、使用寿命等进行评估的有效方法。同时热分析技术和热分析仪器的日渐成熟，再加上计算机技术的发展，使人们更加便捷高效地进行热分析实验，并更容易地处理繁杂的数据。经过100多年的发展，热分析技术已被广泛应用于多个领域。至今，热分析技术的发展使热分析方法出现众多分支，常用的热分析方法有差示扫描量热法 (DSC)、热重分析 (TG)等。热分析动力学也已发展成为非均相体系研究领域里的一个重要工具[34]。

2.2.2  热分析动力学基本原理及方法

化学反应动力学的研究工作始于19世纪后期，从起始动力学方程的建立，到质量作用定律 (Law of mass action)的正式提出；从van’t Hoff提出的反应级数概念，到不同的反应速率常数表达式出现，直到19世纪末，等温、均相反应的反应动力学方程基本完成[33]：

式中， 为产物的浓度（mol·L-1）； 为时间（s）； 为速率常数表达式； 为反应机理函数，在均相反应中一般用 的形式来表示。

方程（2.1）经过转换后得到非等温、非均相反应的动力学方程：

式中， 为转化率 (%)； 为温升速率 (K·min-1)。

一般来说，速率常数 与热力学温度 的关系常用Arrhenius公式来描述：

其中， 为指前因子 (s-1)； 为活化能 (J·mol-1)； 为理想气体常数 (8.314 J·mol-1·K-1)。

得到温升速率为 的非等温、非均相反应动力学方程：

活化能 、指前因子 和动力学模型函数 即为某个化学反应的“动力学三因子”。