基于Origin软件的聚合物树脂热降解行为分析

何小芳 蔡国辉 康冬冬 白玉峰 曹新鑫

（河南理工大学材料科学与工程学院，焦作，454000）

高分子材料是对热敏感的材料之一，热失重行为测试是塑料树脂材料耐热、热降解等性能表征的重要仪器分析手段之一[1－2]。在实际实验中，通过热分析仪器得到的数据均需要通过数学软件进行处理，完成图像编辑、数据计算，从而得到重用的数据信息用于实验结果的分析和对比[3]。

本文以纳米金刚石/聚丙烯复合材料热降解行为分析[4]为例，具体针对基于Origin软件的分析展开，以供同行借鉴。

1 实验原料及热分析测试

将纳米金刚石（平均粒径10.31 nm，河南博锐科技发展有限公司）与聚丙烯（EPS30R，中国石油化工股份有限公司茂名石化分公司）按照质量比例1：99熔融共混加工后，制成复合材料。

复合材料的热降解测试在法国SETARAM Evolution 24同步热分析仪中进行，氩气保护气流为20 mL/min，升温速率为5℃/min。提取样品测试的热失重曲线（TG）数据留作分析。

2 Origin软件数据处理

Origin是美国OriginLab公司推出的一款函数绘图软件，简单易学、功能强大、操作灵活是其公认的特色，既可以适用于一般用户的制图需要，也满足高级用户的函数绘图需求。本文的纳米金刚石/聚丙烯复合材料热降解行为分析从采用Origin8.0版本，主要涉及图像处理、峰值分析和曲线拟合等方面的功能。图1为Origin8.0版本信息截图。

图1 Origin8.0版本信息Fig.1 Version information of Origin8.0

2.1 复合材料的热失重曲线 （TG）及微分曲线（DTG）绘制

首先，将热失重曲线（TG）数据拷贝进Origin 8.0，新建 Book 1并 Rename为“TG 曲线数据”，A（X）列 Long Name 为温度“T”，Units为单位“℃”；B（Y） 列 Long Name为失重率 “TG”，Units为单位“%”，为避免曲线绘制时，坐标显示乱码，字体格式均设置为 “Times New Roman”。图2为热失重（TG）数据的Origin8.0软件截图。

图2 热失重（TG）数据的Origin8.0软件截图Fig.2 The Origin 8.0 screen shot of TG data

以 A（X）列、B（Y）列数据作图 Graph 1，并 Rename为“TG曲线”，截屏为图3所示。选定TG曲线，点击Analysis-Mathemetics-Differentiate进行微分后，Book“TG曲线数据”会生成Long Name为“Derivative Y1”的 C（Y）列微分数据，截屏如图4所示。

图3 热失重（TG）曲线的Origin8.0软件截图Fig.3 The Origin 8.0 screen shot of TG curve

图4 微分热重（DTG）数据的Origin8.0软件截图Fig.4 The Origin 8.0 screen shot of DTG data

以 A（X）列、C（Y）列数据作图 Graph 2，并 Rename为“DTG曲线”，如图5所示。选定DTG曲线，点击菜单Analysis-Signal Processing-Smoothing进行平滑后，Book“TG曲线数据”会生成 Long Name为“Smoothed Y 1”的 D（Y）列微分平滑数据，Rename 该列为“DTG”，设置 Units为“%/℃”。

图5 微分热重（DTG）平滑曲线Fig.5 DTG curve after being smoothed

选定 A（X）列、C（Y）列和 D（Y）列的 TG 和DTG 数据后，点击菜单 “Plot”-“Multi-Curve”-“Double-Y”，绘制双纵坐标TG-DTG曲线，图6为操作截屏及Origin软件导出曲线。

图6 TG-DTG双纵坐标曲线绘制Fig.6 Drawing of Double Y Axis Graph of TG-DTG

2.2 复合材料的微分曲线（DTG）数据分析

通过DTG曲线进行峰值积分分析，可以获得复合材料的热分析数据，如最大降解速率温度、最大质量损失速率等。将D（Y）列DTG数据乘以5℃/min，将其单位换算为“%/min”后，成线图进行分析。点击菜单 “Analysis”-“Spectroscopy”-“Integrate Multiple Peaks”-“Open Dialog”， 截屏如图 7所示。

图7 DTG曲线的积分操作截屏Fig.7 The screen shot of DTG curve’s integration

选择积分的峰数量为“1”以及恰当的积分区域，再点击Report，所得结果为：复合材料在5℃ /min的升温速率下，最大失重速率温度为449.46373℃，此时的失重速率为-15.54687%/min，半峰宽为28.08508℃。

3 结语

Origin是材料、化学等学科的实验数据处理主要应用软件之一，由此衍生的论文、著作等成果中，数据的准确性和曲线图像的分辨率是影响学术成果交流的重要参数。而不同领域的计算和处理涉及到不同的运算或拟合，熟练运用Origin软件相关操作是科研工作的必备技能。在实际使用中，还有以下几个方面需要注意：

（1）坐标轴的刻度间距不宜过大或过小，过大时会影响曲线图像的直观性，而过小则会使图像美观度变差。一般坐标轴刻度显示在5-8个之间，成图效果较好。

（2）为后期论文及实验报告整洁，Origin绘制的所有系列曲线，尽量保持格式统一，即字体、字号、线宽等均一致。

（3）Origin软件导出曲线图片需要在后期插入word文档中进行排版成文，要求图片既要保证较好的分辨率，文件又不宜太大。一般图片导出格式为“tif”，分辨率控制在300DPI以上，成图效果较好。

参考文献

[1] 付菁菁，何春霞，常萧楠，等.麦秸秆/聚丙烯发泡复合材料的热稳定性与微观结构 [J].复合材料学报,2016,33(3)：469－476.

[2] 贺超峰，曹新鑫，戴亚辉，等.煤粉/聚氯乙烯共混体系的热稳定性 [J].高分子材料科学与工程,2014,30(11)：88－91

[3] 郭永明，胡凤萍.Origin软件在仪器分析实验数据处理中的应用[J].广州化工,2017,03(45)：98－100

[4] 何小芳，彭苗，许明路，等.纳米金刚石/聚丙烯复合材料热降解行为动力学研究[J].中国塑料,2015,29(2)：53－58

对泰国双酚A征收反倾销税尘埃落定

2018年2月28日，商务部公告2018年第23号，关于对原产于泰国的进口双酚A反倾销调查最终裁定的公告，自2018年3月6日起，进口经营者在进口原产于泰国的双酚A时，应向中华人民共和国海关缴纳相应的反倾销税，PTT苯酚有限公司征收9.7%，其他泰国公司征收31.0%。自2017年3月6日，商务部发布2017年第13号公告，决定对原产于泰国的进口双酚A进行反倾销立案调查，历时一年的时间，终于尘埃落定。

近年，随着国内部分双酚A装置扩建及新增，国内双酚A产能增长速度相对较快，据金联创监测，近四年来，双酚A产能年均增长率大约在12.11%。但双酚A的进口量却一直维持在相对高位水平，特别是下游聚碳酸酯行业，对双酚A进口的依存度依旧非常高。也就使得近年双酚A年度进口量始终高于400 kt。

从近年国内双酚A进口按照进口国统计来看，韩国、泰国、台湾一直维持铁三角的关系，占据进口货源数量前三甲，但泰国由于无反倾销壁垒、以及作为东盟国家之一享受免除进口关税，深受国内买家追捧，近几年，泰国双酚A逐步超越韩国，稳居第一把交椅。近三年，泰国双酚A出口至中国年均水平达150 kt，约占国内总进口水平的1/3。

目前来看，泰国双酚A后期征收反倾销税，受反倾销措施的影响，进口双酚A的来源国占比将发生一定变化，后期双酚A进口状况亦将受到限制。但由于我国双酚A对进口依存度依旧偏高，且对泰国PTT苯酚企业征收税点较低，反倾销措施实施后的具体影响还有待时间验证。

（金联创）

茂金属催化剂首用于高密度聚乙烯

中沙（天津）石化公司高密度聚乙烯装置使用茂金属催化剂产出合格产品。这是茂金属催化剂在国内液相法高密度聚乙烯装置的首次应用，将进一步带动高密度聚乙烯装置降本增效。

高密度聚乙烯装置采用双环管淤浆生产工艺，可以生产单峰和双峰聚乙烯产品，催化剂为齐格勒和镉系催化剂。为了满足市场需求和技术储备，在中沙（天津）石化公司主管部门的大力支持下，公司生产部和高密度装置决定开发茂金属催化剂应用于双环管淤浆工艺的生产技术。

(郑宁来)

Chemence收购Supreme Resources胶粘剂

胶粘剂、密封胶和树脂生产商Chemence将收购Supreme Resources的电子胶粘剂业务与技术部门。

位于美国佐治亚州的Supreme为包括电子和汽车制造业在内的多种行业提供化学解决方案。

Supreme出售给Chemence的业务部门专注于消费和工业电子产品胶粘技术。

包括聚氨酯热熔技术、结构胶粘剂和热管理解决方案。

“'Supreme Resources'电子胶粘剂业务为Chemence现有的胶粘剂技术组合提供补充。Chemence为汽车和机械制造提供各种各样的粘合剂和密封剂，”Chemence首席执行官James Cooke说。

“Supreme的产品为Chemence技术组合的不断发展助力，并为公司带来大量机会，使得我们能立即扩大Chemence在上述和其它市场上的影响力。“

该产品将在未来12个月内被整合进Chemence的Krylex产品组合中。

针对注塑奶茶杯市场的需求，中石化化工销售华中公司联合中原石化推出了国内首款无规共聚 PP注塑奶茶杯专用料 PPR－MT75。它的融指高达75～80g/10min，采用氢调工艺生产（低异味），克服了诸多生产难点，突破了此前国内无规共聚PP料融指的禁区。在流动性提高的同时，该产品通过优化的结构控制兼顾了良好的韧性，满足冰水混合物等冷藏条件使用。另外，该产品采用了最新的NX8000K第四代透明技术，相比于传统透明 PP，MT75在大幅度降低加工温度的情况下仍然保持良好的透明性，实现节能降耗和周期缩短。前期大量下游客户试用表明，MT75相比于传统解决方案可以降低 40～60℃加工温度，充模饱满无流痕，同时保持优异的透明度和韧性，色泽亮丽货架吸引力高，很好的满足了注塑奶茶杯行业对专用原料的需求。