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聚合物反應的 DSC 表觀動力學研究-差示掃描量熱儀(DSC)測

閱讀:657          發布時間:2019-12-11
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差示掃描量熱儀(DSC)測量的是樣品與參比之間的熱流速率與時間或溫度的關系。隨著計算機的不斷升級、軟件的 不斷優化,對反應體系進行快速可靠的動力學計算已經成為可能。動力學計算是預測反應體系的基礎,甚至是復雜溫度復雜 時間的反應,這包括部分擴散控制的反應體系,對于動態和等溫反應而言 DSC 都可以實現。對于研究者來說,表觀動力學 模型對于常規的預測是一種十分簡單、快速靈活、很有價值的方法。本文將以環氧樹脂固化的三個實驗進行闡述。

 

目前。反應體系的動力學研究是 DSC 方法的常規研究應用之一。計算機性能的不斷優化使得動力學軟件的使用成為可 能,這一軟件可以充分利用整個測試過程的信息進行計算。對于僅僅適用于計算活化能的單點分析法和寬轉化率的計算 (Vyazovkin 曾經寫過一篇簡訊,關于環氧樹脂固化反應計算[5])由于自身的不完善已經不再為研究者所用。而現在常用 的表觀動力學計算則是通過一些形式參數對整個反應進行描述,從而省去了對反應機理做相當費時的解釋。研究開始之前要 對下面三個方面進行說明:

 

Smith 推導出當 n=2,m=1 時,方程可以適合描述稀溶液體系的環氧樹脂-胺類加聚反應,對于非溶液體系的反應,這一方 程只適用于轉化率小于 0.5 的較低轉化率反應。當 n 跟 m 被視為取值自由、溫度依賴的參數時,這一方程非常適合較高轉 化率、轉化率曲線形狀 S 型的不同反應。同樣 Šestak-Berggren 方程也適用。

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