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聚合物反应的 DSC 表观动力学研究-差示扫描量热仪(DSC)测

发布时间:2019/12/11   点击次数:169
 
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差示扫描量热仪(DSC)测量的是样品与参比之间的热流速率与时间或温度的关系。随着计算机的不断升级、软件的 不断优化,对反应体系进行快速可靠的动力学计算已经成为可能。动力学计算是预测反应体系的基础,甚至是复杂温度复杂 时间的反应,这包括部分扩散控制的反应体系,对于动态和等温反应而言 DSC 都可以实现。对于研究者来说,表观动力学 模型对于常规的预测是一种十分简单、快速灵活、很有价值的方法。本文将以环氧树脂固化的三个实验进行阐述。

 

目前。反应体系的动力学研究是 DSC 方法的常规研究应用之一。计算机性能的不断优化使得动力学软件的使用成为可 能,这一软件可以充分利用整个测试过程的信息进行计算。对于仅仅适用于计算活化能的单点分析法和宽转化率的计算 (Vyazovkin 曾经写过一篇简讯,关于环氧树脂固化反应计算[5])由于自身的不完善已经不再为研究者所用。而现在常用 的表观动力学计算则是通过一些形式参数对整个反应进行描述,从而省去了对反应机理做相当费时的解释。研究开始之前要 对下面三个方面进行说明:

 

Smith 推导出当 n=2,m=1 时,方程可以适合描述稀溶液体系的环氧树脂-胺类加聚反应,对于非溶液体系的反应,这一方 程只适用于转化率小于 0.5 的较低转化率反应。当 n 跟 m 被视为取值自由、温度依赖的参数时,这一方程非常适合较高转 化率、转化率曲线形状 S 型的不同反应。同样 Šestak-Berggren 方程也适用。

 
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