HATO及其特征基团的热分解特性

摘要

为详细了解5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟铵(HATO)及其特征基团的热分解特性,采用快速扫描傅里叶变换红外光谱法(RSFT-IR)、差示扫描量热法(DSC)分析了HATO的凝聚相热分解特性;利用固体原位红外池/RSFT-IR技术在升温速率2.5、5.0、10.0℃/min下研究了HATO的特征基团随时间(温度)的变化;采用Coats-Redfern法计算得到了HAT O的C—C键、N—O-键、四唑环的热分解动力学参数;基于HAT O及其特征基团的热分解特性,推测了HAT O的热分解机理.结果表明,HAT O及其特征基团的热分解受二维扩散机理控制,热分解过程分为两个阶段,第一阶段分解速率较快,第二阶段分解速率较慢且最终分解比较完全;HAT O的C—C键、N—O-键、四唑环的活化能分别为159.94、195.05、134.75 kJ/mol;热分解过程为四唑环先断裂,然后伴随C—C键、N—O-键的断裂分解完全;HAT O的热分解机理为:首先发生分子间质子转移,其次四唑环上的N—N键断裂和羟胺化合物进行分解,最后断裂碎片发生交联反应或继续受热分解为气体小分子达到分解完全.