TEMPO抑制剂提升过氧化物生产安全

在工业聚合反应中，有机过氧化物因强氧化性被广泛应用，但其热不稳定性常引发严重事故。tbpb（过氧化叔丁基）作为常用引发剂，含有对热、冲击和摩擦高度敏感的过氧键，在不利条件下极易分解甚至爆炸。尽管已有研究关注其合成方法，但在分子层面控制其热危害的机制仍缺乏深入认知，这给大规模工业应用带来了持续的安全隐患。

南京工业大学蒋俊成与倪磊团队于2025年1月21日在《应急管理科学与技术》期刊发表研究，提出利用自由基清除剂tempo来增强tbpb的安全性。研究团队综合运用差示扫描量热法（dsc）、动力学建模、傅里叶变换红外光谱（ftir）及电子顺磁共振（epr）等技术，深入分析了tbpb的热分解行为。数据显示，tbpb在100至210摄氏度区间发生强放热反应，峰值约150摄氏度，释放热量高达924.59焦耳/克，热风险显著。动力学分析表明其活化能平均为97.55千焦/摩尔，证实其在中等加热条件下极易分解。

针对上述风险，团队在tbpb体系中引入tempo。epr光谱证实，tempo能有效抑制活性自由基的生成；dsc和绝热量热实验进一步显示，加入tempo后，tbpb的峰值放热温度、总热释放量及压力 buildup 均显著降低。具体而言，绝热温升降低了43.93摄氏度，总热释放量减少近25%，压力下降0.43兆帕。这一发现确立了tempo在抑制tbpb自由基生成和热失控方面的有效性，为化工生产提供了切实可行的安全策略。

该研究成果表明，将tempo作为稳定剂加入tbpb体系，不仅能提升常规及高风险操作下的热安全性，还能降低化工厂事故风险、提高工艺可靠性并保障化学品运输安全。随着高性能引发剂需求的增长，通过分子层面的精准控制来确保其安全性，将成为化工过程安全研究的核心方向。对于中国化工企业而言，借鉴此类基于分子机理的安全调控技术，有望在提升本质安全水平、降低事故成本方面提供重要参考，推动行业向更精细化、更安全的方向发展。