Методическая часть. 
Термический анализ полифосфата аммония различных марок

Методика получения и расшифровки термограмм

В данной работе для поведения комплексного термического анализа компонентов огнезащитных вспучивающихся лакокрасочных композиций использовали прибор Derivatograph Q-1500D системы J. Paulik, P. Paulik, I. Erdey фирмы MOM, Венгрия. Опыты проводили при постоянной скорости нагрева образцов.

В качестве исходных веществ использовались четыре различных образца полифосфата аммония с маркировками — «2», «4», «8» и «9». Навеска образца составляла 0,05 г. Тигли платиновые. Чувствительность весов — 0,2 мг. Скорость нагрева 10°С/мин. Вещество сравнения — оксид алюминия.

Чувствительность каналов самописца: TG — 0,5 мВ, DTG — 0,5мВ, DTA — 0,25мВ. Скорость движения диаграммной бумаги — 2,5 мм/мин.

Методика определения энергии активации термического разложения компонентов огнезащитных вспучивающихся красок

Одной из сложных задач кинетики химических процессов является расчет энергии активации, т. е. определения того избыточного количества энергии, предопределяющего начало химической реакции. Определение кинетических параметров разложения полимеров в неизотермических условиях позволяет рассчитать кинетику разложения [2].

Энергия активации и порядок реакции процесса деструкции полимера рассчитывается для быстрого (крутого) участка изменения массы вещества по кривой TG по экспериментальной термограмме (рис. 2.1). На этой части кривой отмечаем 4 точки и в каждой точке определяем убыль массы — W, соответствующие им температуры — t (°С), Т (К), 1/Т, скорости разложения — R_Т. Скорость разложения в каждой точке кривой TG равна тангенсу угла наклона касательной к кривой в заданной точке, следовательно, R_T = ?G / ?T.

Затем необходимо рассчитать скорость превращения R_ф = R_{Т *} q, где q — скорость нагрева К/мин.

Исходя из полученных данных можно построить графические зависимости: логарифмическую R_ф = f (W) и полулогарифмическую lgR_ф = f (1/Т). Построенные зависимости в обоих случаях линейные.

Из логарифмической зависимости R_ф = f (W) определяем порядок n реакции:

n = tgб =? lgR_ф /? lgW 2.2.1.

Из полулогарифмической зависимости скорости превращения от обратной температуры определяем константу скорости К:

К = tg в =? lgR_ф / ?(1/T) 2.2.2.

Исходя из формулы 2.2.3 вычисляем энергию активации Е_а:

К = Ze — ^{(Ea / RT)}, 2.2.3.

где Z — предэкспоненциальный множитель, R — универсальная газовая постоянная, Т — абсолютная температура.