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煤炭是我国主要的基础能源,通过对煤抗氧化剂的研究可以减少煤自燃对环境的污染,提高煤炭的利用效率,亦可将其用于标准物质的制备。通过大量实验研究,制备了一种新的复合型煤抗氧化剂,对于复合型煤抗氧化剂中主抗氧剂(聚合型受阻酚抗氧剂)和辅助抗氧剂(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)的合成,采用四因素四水平正交实验讨论了各因素、水平对合成条件的影响,并以各产物的初熔点(熔点)和收率两个指标确定合成的关键因素及工艺参数;通过红外光谱对各合成产物进行了结构表征。通过复合型煤抗氧化剂对于煤样性质的影响研究,确定了煤的复合抗氧化剂的最佳配方及制备工艺;在此基础上,对制备的抗氧剂、阻化剂通过热重分析进行了动力学计算,探讨了不同类型抗氧化剂的动力学特征,并从活化能角度评价抗氧化剂的性能。研究表明,影响主抗氧化剂中间体——双环戊二烯对甲酚树脂合成的主要因素是反应物的摩尔比和催化剂的添加量;最佳合成条件是:以BF3·Et2O作催化剂,加入量为对甲酚质量的0.5%,以甲酚与双环戊二烯摩尔比为3:2的比例,在反应温度80℃下滴加双环戊二烯,2h内滴加完毕。在滴加完双环戊二烯之后再反应1h。影响主抗氧化剂合成的主要因素是异丁烯用量和反应时间;最佳合成条件是:以硫酸作催化剂,加入量为双环戊二烯对甲酚树脂质量的1.5%,每100g双环戊二烯对甲酚树脂通入异丁烯0.5mol,反应时间3h,反应温度70℃。影响辅助抗氧化剂合成的主要因素是原料摩尔比和催化剂用量;最佳合成条件是:以三乙胺为催化剂,添加量为2,4-二叔丁基苯酚质量的1%。反应物摩尔比(三氯化磷:2,4-二叔丁基苯酚)取1:3.0,在40℃下向2,4-二叔丁基苯酚中滴加三氯化磷,40-60℃下反应2h,然后升温至120℃反应3h。以主抗氧化剂和辅助抗氧化剂为原料制备复合型煤抗氧化剂,主、辅抗氧化化剂摩尔比为2:1。对加入不同抗氧化剂的煤样进行热重实验分析,采用Kissinger法和Ozawa法对其燃烧活化能进行了热分析动力学计算,结果表明,加入0.5%(质量百分比)抗氧化剂的煤样比不加抗氧化剂的煤样燃烧活化能增加明显,加入复合型抗氧化剂的煤样比加入单一抗氧化剂煤样活化能增加7 kJ/mol,这说明主、辅抗氧化剂之间发生了协同效应。