Page 123 - 《精细化工》2023年第5期

第 5 期 谭妍妍，等: 高密度聚乙烯/硅烷偶联剂改性硫酸钙晶须复合材料的制备与性能 ·1043·

的复合材料更易产生异相诱导结晶，结晶度提升。

图 7 不同改性 CSW 质量分数的 HDPE/CSW 复合材料不
同降温速率下的 X(T)-t 曲线
Fig. 7 X(T)-t curves of HDPE/CSW composites with
different modified CSW mass fractions at different
cooling rates

2.6 HDPE/CSW 复合材料热降解动力学研究
2.6.1 Kissinger 法
Kissinger 方程 [24] 是常见微分处理法，可在不考
虑反应机理的条件下计算活化能（E）和指前因子
（ A ），其方 程式见 式（ 6 ）。不同 升温速 率下
HDPE/CSW 复合材料的热降解动力学参数见表 3。
2
对 ln(β/T P )与 1/T P 作图（图 8）并用最小二乘法拟合，
利用斜率、截距计算 E 和 A，其动力学数据见表 4。
由图 8 和表 4 可知，不同改性 CSW 质量分数
制得 HDPE/CSW 复合材料线性拟合曲线相关系数
2
R ＞0.98，数据呈现高线性关联，故 Kissinger 法所
得数据有极高参考价值。由表 4 可知，纯 HDPE 的
拟合直线斜率与截距分别为–29.36 和 41.86，计算
出该组分的活化能 E=244.11 kJ/mol ，而样 品
HDPE/CSW-50% 的拟合直线斜率与 截距分别为
–29.95、40.48，该组分的活化能下降到 236.99 kJ/mol。
此外，纯 HDPE 以及不同改性 CSW 的指前因子分
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别为 4.43×10 、1.41×10 、2.41×10 、8.18×10 、
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9.60×10 、8.39×10 ，看出不同改性 CSW 质量分数
制得 HDPE/CSW 复合材料的热降解活化能 E、指前
因子 A 与纯 HDPE 相比均降低。表明改性 CSW 的
掺杂改变了基体 HDPE 的分子 架构，降低了
HDPE/CSW 复合材料热降解活化能及初始降解温
度，这与 HDPE/CSW 复合材料 TG 曲线的趋势相
吻合。
2.6.2 Flynn-Wall-Ozawa 法
为减少计算误差故引用 Flynn-Wall-Ozawa 法
（FWO 法） [25] （简称 FWO 法）计算表观活化能，
其方程式如式（7）所示。图 9 是通过 FWO 法得到
的不同改性 CSW 含量制得 HDPE/CSW 复合材料的

lnβ 与 1/T P 线性关系曲线 [26] 。