硝酸胍型产气药热分解动力学研究.pdf

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1、第43卷第7期当代化工Vo]．43．NO．72014年7月ContemporaryChemicalIndustryJuly，2014硝酸胍型产气药热分解动力学研究罗岚，王敏，刘亮(中国航天科技集团公司四院四十二所，湖北襄阳441003)摘要：采用TG-DSC技术研究了受热条件下硝酸胍型产气药的热稳定陛、：分解动力学和存期，并利用Kissinger法、Ozawa法计算了硝酸胍型产气药的热分解表观活化能(E)、指前因=产()和速率常数(，结果表明Kissinger法与Ozawar法所得动力学参数较为相近。采用恒温法预估了其使用寿命。关键词：硝酸胍型产气药；

2、热分析；热分解动力学；存期中图分类号：TQ013．2文献标识码：A文章编号：1671-0460(2014)07-1185-02ThermalDecomposingKineticsofNitroGuanidineBasedGasGeneratorLUOLan，WANGMin，LIULiang，(The42ndInsitiuteoftheFourthAcademyofCASC，HubeiXiangyang441003，China)Abstract：Thethermalstability,decomposingkineticsandstoragelifeof

3、nitroguanidinebasedgasgeneratorunderthermalconditionwerestudiedbvTG．DSCtechnique．TwothermalanalysiskineticmethodsfKissingerandOzawa)wereusedtocalculatetheapparentactivationenergy()，pre—exponentialfactor)andkineticparameters(∞ofthethermaldecomposingreaction．Theresul~showedthatkin

4、eticparameterscalculatedbyKissingermethodandOzawamethodwerealmostthesame．Theusagelifewasestimatedbyisothermalmethod．Keywords：Nitroguanidinebasedgasgenerator；Thermalanalysis；Thermaldecompositionkinetics；Storagelife安全气囊是一种在汽车碰撞事故中自动充气膨100mL／min。胀，在二次冲撞中保护乘员、减轻伤害的安全保护非等温法升温速率：2、5、1

5、0、20oC／rain；温装置。目前世界汽车市场上，安全气囊日益普及，度范围：35～450oC。安全气囊技术也日臻完善。安全气囊系统中，气体恒温法测试温度：140、150、155、160、170、发生器是一个非常重要的部件。当汽车发生碰撞时，l80。气体发生剂被点燃，产生大量气体，使气囊在极短2结果与讨论时问内突破罩盖迅速膨胀展开，在驾驶员或乘员与汽车内饰之间形成缓冲气垫，从而有效保护人体头以10~C／min升温时硝酸胍型产气药的热分解部、胸部等部位免于受到伤害。因此，气体发生剂曲线如图1所示，表现为一步反应。从热流曲线可的性能好坏直接关系到最终的保护

6、效果，其可靠性以看出，硝酸胍型产气药有一尖锐的放热反应峰，也对整个安全气囊能否可靠工作起着至关重要的作该反应峰即为硝酸胍型产气药的放气反应。通过用。而产气药的安定性和安全贮存寿命一直是产气DSC基线延长线与放热峰斜率最大点的切线延长线药研制、生产、管理和使用者关注的焦点Ⅲ。的交点温度为起始分解温度Z(200．26oC)，峰温为本文采用TG—DSC技术研究了硝酸胍型产气药(2l3．79)，终止温度为(226．69cC)。的热稳定性，测得了其动力学参数以及寿命方程，2．1动力学参数的计算为汽车安全气囊的研制提供了技术依据。2．1．1Kissinger法计算

7、硝酸胍型产气药动力学参数Kissinger法计算动力学参数方程如式(11所示。1实验部分1．1样品ln：一旦+1n—AR(1)尺Ea硝酸胍型产气药A。1_2仪器及实验条件式中：．一DSC曲线放热峰的峰温值E一表观活化能，kJ／mol；差热一热重联用仪SDTQ600(美国TA公司)』4一指前因子，min～；样品质量：1mg左右；气氛条件：氮气，流速：R一气体常数，J／(mol·K)；收稿日期：2013-12—17作者简介：罗岚(1980一)，女，湖北襄阳人，工程师，2007年毕业于襄樊学院化学工程与工艺专业，研究方向：从事固体推进剂分析测试技术研究。E-

8、mail：roland_79@163．corn。1186当代化工2014年7月一升温速率，K／