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聚合物的氧指数与其燃烧时的成炭率、比燃烧焓及元素组成等因素有关,可按下述诸术计算:
1.按成炭率计算 1974年P.W.Wan Krevelen在大量试验基础上,提出了不含卤高聚物LOI与成炭率的下述线性关系: LOI=(17.5+0.4CR)/100 式中CR——高聚物加热至85℃时的成炭率(%) 高聚物的CR值具有基团加和性,是分子中各基团对成炭率贡献的总和,如下式所示: CR= (CFT)i×1200/M 式中M——高聚物结构单元的摩尔质量(g/mol) CFT——每摩尔结构单元的成炭量与碳的摩尔质量(12g/mol)之比,即每摩尔结构单元的成炭量 中所含碳物质的量 高聚物中的不同基团的CFT值可在专门的手册中查得。 2.按比燃烧焓计算 很多高聚物的燃烧焓、氧化焓及起始分解温度与它们的LOI间存在一定的对应关系,特别是一些高 聚物的LOI的倒数与它们的燃烧焓/氧化焓比值之间具有较好的线性关系。LOI可按下式计算: LOI=-8×103/△ghb=-8×103M/△mHb(1式) 式中△ghb——高聚物比燃烧焓(J/g) △mHb——高聚物结构单元的摩尔燃烧焓(J/mol) M——高聚物结构单元的摩尔质量(g/mol) 但上式对C/O或C/N物质的量之比小于6的高聚物不适用 △mHb可根据完全燃烧产物(CO2和H2O)的生成焓及被燃烧高聚物的生成焓求的,也可根据高聚物 完全燃烧需氧量按下式计算。 △mHb=-4.35×105mo(2式) 式中mo——高聚物结构单元完全燃烧需氧量(mol/mol) 合并1式和2式得:LOI=1.84×10-2M/m 注:△ghb值越小(即燃烧时放出的热量越大)或mo值越大的高聚物,其LOI值越低。 参考资料:http://www.oindex.cn/bz/274.html |
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