[發明專利]判定雜質對固體類自反應物質熱穩定性影響的方法

有效

• 申請號: 201410147217.5
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104007228A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 金滿平;張帆;張晨;費軼;孫峰;姜杰;徐偉;石寧;謝傳欣
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種判定雜質對固體類自反應物質熱穩定性影響的方法。

背景技術

在現代化學工業飛速發展的今天，世界各地重大工業事故相繼發生，毒氣泄漏、危險化學品火災爆炸等事故層出不窮。在1960-1977年的18年中，美國和西歐共發生化學物品的重大火災爆炸事故360余起，死傷1979人，直接經濟損失超過10億美元。我國化學工業事故更是頻繁發生，在1950-1999年的50年中，發生各類傷亡事故23425起，死傷25714人，其中化學物品的火災爆炸事故死傷人數4043人。在眾多化學物品的火災爆炸事故中，因自反應性化學物質的熱危險性(熱自燃，熱分解、熱爆炸)而引起的事故是常見的事故形式之一。

自反應性化學物質一般指本身具有一定的能量，不需要借助外界的氧就能進行分子內分解、分子內或分子間氧化還原反應的化學物質。它不僅在外界能量作用下容易發生火災、爆炸等安全事故，而且即使沒有外界能量的作用，在自然條件下也會發生不同程度的化學反應，放出熱量。通常所說的自反應性化學物質包括有機過氧化物、氧化劑、硝化物、火藥、炸藥等。如果由這些物質組成的體系內的化學反應放熱速度大于該體系向環境的散熱速度，就會造成體系內的熱積累，最終導致熱自燃或熱爆炸事故。在工業生產和國民經濟建設中，因自反應性化學物質的熱自燃等引起的火災、爆炸事故頻繁發生，給人民的生命財產帶來了巨大的損失。

CN102980972A涉及一種確定自反應性化學物質熱危險性的方法，具體步驟如下：（1）自反應性化學物質實驗樣本及其熱危險性實驗數據的收集；（2）分子結構的描述；（3）樣本集的劃分；（4）特征結構的選取；（5）預測模型的建立；（6）預測模型的驗證、修正與確定；（7）預測模型的應用。

目前國內外尚未建立判定雜質對自反應物質熱穩定影響的測試方法，而自反應物質在生產、運輸、使用及存儲過程中，極易與其他化學品或雜質接觸，不當的混儲或配裝會給自反應物質的生產、運輸、使用及存儲帶來嚴重的事故隱患，因此急需建立一種判定雜質及其他化學品對自反應物質熱穩定性影響的判定方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術尚未建立判定雜質對固體類自反應物質熱穩定影響的測試方法的問題，提供一種新的判定雜質對固體類自反應物質熱穩定性影響的方法。該方法用于判定雜質對固體類自反應物質熱穩定性的影響中，具有評價結果可靠、使用情況穩定的優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種判定雜質對固體類自反應物質熱穩定性影響的方法，包括以下步驟：(1)采用差示掃描量熱法分別對被測固體類自反應物質、雜質與被測固體類自反應物質的混合物進行高溫熱穩定性測試，若以被測固體類自反應物質和雜質與被測固體類自反應物質的混合物的最大放熱溫度的差值△T_max或起始放熱溫度的差值△T_o≥5℃，則說明雜質對被測自反應物質的熱穩定性有影響，該雜質與被測固體類自反應物質熱不相容；若△T_max或△T_o＜5℃，說明該雜質對被測固體類自反應物質的熱穩定性有影響，但不能確定是否相容，需進行步驟（2）測試；(2)采用真空安定法分別對被測固體類自反應物質和雜質與被測固體類自反應物質的混合物進行真空安定性測試，以雜質與被測固體類自反應物質混合物相對于被測固體類自反應物質和雜質凈增加的氣體量△V作為判定依據，若△V≥0.6mL，說明雜質對被測固體類自反應物質的熱穩定性有影響，該雜質與被測固體類自反應物質熱不相容；若△V＜0.6mL，說明該雜質對被測固體類自反應物質的熱穩定性有影響，但不能確定是否相容，需進行步驟（3）測試；(3)采用自加速分解溫度（SADT）測試法分別對被測固體類自反應物質、雜質與被測固體類自反應物質的混合物進行SADT測試，當被測固體類自反應物質的SADT≤75℃時，被測固體類自反應物質和雜質與被測固體類自反應物質混合物的SADT的差值△SADT≥10℃，說明雜質對被測固體類自反應物質的熱穩定性有影響，兩種物質不相容，反之則說明雜質對被測固體類自反應物質熱穩定性的影響不明顯，兩種物質能相容；當被測固體類自反應物質的SADT＞75℃時，若雜質與被測固體類自反應物質混合物的SADT≤75℃，則說明雜質對被測固體類自反應物質的熱穩定性有影響，兩種物質不相容，反之，則說明雜質對被測固體類自反應物質的熱穩定性影響不明顯，兩種物質相容。

上述技術方案中，優選地，所述差示掃描量熱法的測試方法參見ASTM?E537-12《差示掃描量熱儀評價化學品中熱穩定性的標準測試方法》。