[发明专利]一种聚合物绝缘热解反应机理函数的通用形式与求解方法

权利要求书

1.一种聚合物绝缘热解反应机理函数的通用表征形式与求解方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在反应机理函数微分表达式的基础上，构造一种4参数的反应机理函数积分表达式模型，具体表达式为：

(1-1)

对于具体的材料热解反应，式中q、m、n、p为常数；

（2）基于聚合物绝缘材料在非等温条件下的动力学方程，给出实验函数的构造形式；

（3）基于实验函数求解聚合物绝缘热解反应机理函数积分表达式。

2. 根据权利要求1所述的聚合物绝缘热解反应机理函数的通用表征形式与求解方法，其特征在于，反应机理函数的微分表达式为：

(1-2)

其中，m、n、p代表不同数值的指数因子，在应用时其中的一个指数因子总是为0。

3.根据权利要求1所述的聚合物绝缘热解反应机理函数的通用表征形式与求解方法，其特征在于，实验函数的构造具体包括以下步骤：

（1）聚合物绝缘材料在非等温条件下的动力学方程为：

(1-3)

（2）对式(1-3)移项并且两端同时积分可得：

(1-4)

其中u=E/RT，P(u)称为温度积分，如下式(1-5)所示：

(1-5)

（3）温度积分P(u)用Senum-Yang温度积分近似表达，如下式(1-6)所示：

(1-6)

（4）以α=0.5为参考点，由式(1-4)可得：

(1-7)

式中u_0.5为α=0.5时，所对应的u值；

（5）式(1-4)除以式(1-7)可得：

(1-8)

（6）将式(1-1)和(1-6)代入(1-8)可得：

(1-9)

（7）令：

(1-10)

（8）对聚合物绝缘材料进行热失重分析，根据热失重曲线求取不同转化率α下材料的活化能；

（9）将在聚合物绝缘材料转化率α范围内得到的活化能E和温度T代入式(1-10)，构成实验函数曲线，如果热解反应可用单一的反应机理函数描述，则不论升温速率是多少，各条实验曲线应互相重合。

4.根据权利要求1所述的聚合物绝缘热解反应机理函数的通用表征形式与求解方法，其特征在于，聚合物绝缘热解反应机理函数积分表达式的求解具体包括以下步骤：

（1）令：

(1-11)

（2）将不同转化率α代入式(1-11)，由最小二乘法拟合式(1-10)得到的实验曲线即可求得所对应参数m、n、p；

（3）将式(1-1)、式(1-6)代入式(1-4)可得：

(1-12)

（4）式(1-12)中参数m、n、p、u、E、β、R已知，未知量只有q和A值，任取两个转化率α所对应的参数代入式(1-12)，求解方程组即可得q值；

（5）将求得的参数q、m、n、p代入式(1-1)即得所求材料热解反应过程所遵循的反应机理函数。