Cellulose：茶多酚对硝化纤维素热分解的抗自催化活性
我团队在《Cellulose》(中科院1区，影响因子6.12）发表了题为“Anti autocatalysis activity of tea polyphenols in nitrocellulose thermal decomposition”的研究论文。该成果由环境友好能源材料国家重点实验室完成，我团队赵杨博士为第一作者，金波教授为通讯作者，西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室为第一通讯单位。
【研究背景】
硝化纤维素是推进剂的主要动力来源，稳定剂是硝化纤维素长期储存的重要成分。少量稳定剂可与硝化纤维素释放的氮氧化物气体快速反应，抑制硝化纤维素的自催化分解。一般来说，稳定剂必须具有以下特性：分解产物对环境无害，具有良好的热稳定性和与推进剂中其他成分的相容性。然而，传统的稳定剂倾向于产生致癌的亚胺衍生物和有毒的热分解产物，并且在极端条件下对硝化纤维素的热稳定性较差从而阻止了它们满足稳定剂目前的需求和发展趋势。因此，必须迫切需要开发新的稳定剂。
【工作简介】
本工作在清除硝氧化物自由基的基础上，开发了一种新型的天然大分子稳定剂茶多酚。用红外光谱法分析了茶多酚的结构，用甲基紫纸试验和真空稳定性试验确定了茶多酚在硝化纤维素中的热稳定性。等热重试验结果表明，茶多酚能延长硝化纤维素的安全贮存寿命。通过对硝化纤维素热分解不同阶段的扫描电镜图像，研究了茶多酚对早期硝化纤维素自催化热分解的抑制作用。采用非等温热分析方法进一步分析了茶多酚与硝化纤维素之间的热相互作用。实验结果表明，茶多酚可以提高硝化纤维素的热稳定性。添加使硝化纤维素的T0增加了2.0~9.4℃，Tbp0为1.4~9.6℃，硝化纤维素的活化能为5.38~9.77kJ·mol-1。
文章连接：https://doi.org/10.1007/s10570-022-04819-9