Abstract Thermal decomposition behavior of hydroxyl terminated polyether (HTPE) based polyurethanes (PUs) containing glycerol triacetate (TA), bis(2,2-dinitropropyl)-acetal/formal (BDNPA/F, also known as A3) and N-butyl-N-(2-nitroxyethyl)nitramine (NENA) respectively as plasticizers were investigated by the combination of differential scanning calorimetry-thermogravimetry-mass spectrometry-Fourier transform infrared spectroscopy (DSC-TG-MS-FTIR) techniques. Instead of DSC, DTG curves were applied to evaluate the compatibility since no intense exothermic effect appears in decomposition of HTPE based PU. Three plasticizers, especially the inert TA, were absolutely compatible with HTPE in perspective of engineering application according to the evaluated standard of compatibility. Decomposition of HTPE based PU after endothermic melting is a two-step process including, exothermic depolymerization succeed by intense decomposition. Influence mechanisms of energetic and inert plasticizers on decomposition of HTPE based PU are different. NO· free radical generated by the pyrolysis of NENA and A3 is the major incentive of chain scission resulting in depolymerization of HTPE based PU, and chain scission temperature are shifted forward with the increasing concentration of NO· as the NENA-PU is more vulnerable. While carbanion and electrophile intermediate resembling CO2 generated by decarboxylation reaction of carboxylic acid are the major reactive products in TA. Furthermore, micro defect caused by migration of TA in TA-PU accelerates the degradation of HTPE based PU under acidic condition.

中文翻译：

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DSC-TG-MS-FTIR 研究含有惰性和高能增塑剂的羟基封端聚醚基聚氨酯的热分解

摘要 含有三乙酸甘油酯 (TA)、双(2,2-二硝基丙基)-缩醛/缩甲醛 (BDNPA/F，也称为 A3) 和 N-丁基-的羟基封端聚醚 (HTPE) 基聚氨酯 (PU) 的热分解行为通过差示扫描量热-热重-质谱-傅里叶变换红外光谱(DSC-TG-MS-FTIR)技术的组合研究了分别作为增塑剂的N-(2-硝氧基乙基)硝胺(NENA)。由于在基于 HTPE 的 PU 的分解中没有出现强烈的放热效应，因此应用 DTG 曲线代替 DSC 来评估相容性。根据相容性评价标准，三种增塑剂特别是惰性TA在工程应用方面与HTPE完全相容。HTPE 基 PU 在吸热熔融后的分解是一个两步过程，包括通过强烈分解成功放热解聚。高能增塑剂和惰性增塑剂对HTPE基PU分解的影响机制不同。NENA和A3热解产生的NO·自由基是导致HTPE基PU解聚的断链的主要诱因，断链温度随着NO·浓度的增加而向前移动，因为NENA-PU更容易受到破坏。而由羧酸脱羧反应产生的碳负离子和类似 CO2 的亲电子中间体是 TA 中的主要反应产物。此外，TA-PU中TA迁移引起的微缺陷加速了HTPE基PU在酸性条件下的降解。放热解聚通过剧烈分解而成功。高能增塑剂和惰性增塑剂对HTPE基PU分解的影响机制不同。NENA和A3热解产生的NO·自由基是导致HTPE基PU解聚的断链的主要诱因，断链温度随着NO·浓度的增加而向前移动，因为NENA-PU更容易受到破坏。而由羧酸脱羧反应产生的碳负离子和类似 CO2 的亲电子中间体是 TA 中的主要反应产物。此外，TA-PU中TA迁移引起的微缺陷加速了HTPE基PU在酸性条件下的降解。放热解聚通过剧烈分解而成功。高能增塑剂和惰性增塑剂对HTPE基PU分解的影响机制不同。NENA和A3热解产生的NO·自由基是导致HTPE基PU解聚的断链的主要诱因，断链温度随着NO·浓度的增加而向前移动，因为NENA-PU更容易受到破坏。而由羧酸脱羧反应产生的碳负离子和类似 CO2 的亲电子中间体是 TA 中的主要反应产物。此外，TA-PU中TA迁移引起的微缺陷加速了HTPE基PU在酸性条件下的降解。高能增塑剂和惰性增塑剂对HTPE基PU分解的影响机制不同。NENA和A3热解产生的NO·自由基是导致HTPE基PU解聚的断链的主要诱因，断链温度随着NO·浓度的增加而向前移动，因为NENA-PU更容易受到破坏。而由羧酸脱羧反应产生的碳负离子和类似 CO2 的亲电子中间体是 TA 中的主要反应产物。此外，TA-PU中TA迁移引起的微缺陷加速了HTPE基PU在酸性条件下的降解。高能增塑剂和惰性增塑剂对HTPE基PU分解的影响机制不同。NENA和A3热解产生的NO·自由基是导致HTPE基PU解聚的断链的主要诱因，断链温度随着NO·浓度的增加而向前移动，因为NENA-PU更容易受到破坏。而由羧酸脱羧反应产生的碳负离子和类似 CO2 的亲电子中间体是 TA 中的主要反应产物。此外，TA-PU中TA迁移引起的微缺陷加速了HTPE基PU在酸性条件下的降解。和断链温度随着 NO· 浓度的增加而向前移动，因为 NENA-PU 更脆弱。而由羧酸脱羧反应产生的碳负离子和类似 CO2 的亲电子中间体是 TA 中的主要反应产物。此外，TA-PU中TA迁移引起的微缺陷加速了HTPE基PU在酸性条件下的降解。和断链温度随着 NO· 浓度的增加而向前移动，因为 NENA-PU 更脆弱。而由羧酸脱羧反应产生的碳负离子和类似 CO2 的亲电子中间体是 TA 中的主要反应产物。此外，TA-PU中TA迁移引起的微缺陷加速了HTPE基PU在酸性条件下的降解。