Aplicación cinética: Resina epoxi

Cinética de curado de un adhesivo a base de epoxi

Los adhesivos a base de epoxi son un grupo de materiales orgánicos muy utilizados en la industria.

Figura 1. Los datos experimentales de DSC (puntos) concuerdan con los resultados (línea continua) simulados según el Modelo cinéticoEl modelo cinético es el término general que contiene el esquema (estructura) de los pasos individuales de reacción en la reacción química multipaso, los tipos de reacción y los parámetros cinéticos de estos pasos.modelo cinético para diferentes velocidades de calentamiento en las etapas de reacción endotérmica y exotérmica.

Problemas

Problemas:

  • ¿Cuál es la temperatura mínima necesaria para un curado especificado durante un tiempo determinado?
  • ¿Cuál es el grado de curado para un programa de temperatura determinado?

Solución

El proceso contiene etapas de reacción de direcciones diferentes:

  • fusiónendotérmica a 60°C y
  • curadoexotérmico a 120°C-200°C.

Para un proceso con pasos elementales de direcciones diferentes, el análisis sin modelo no funciona.

El modelo cinéticohallado por el método basado en modelos concuerda bien con los datos experimentales, y este modelo se utiliza para resolver los problemas.

La figura 2 muestra el comportamiento de curado para muchas condiciones isotérmicas. Por ejemplo, se alcanza un nivel de curado del 95% a 150°C después de 16,4 min, a 170°C después de 9,2 min y a 200°C después de 4,2 min.

La figura 3 muestra el grado de curado para un perfil de temperatura definido por el usuario.

Figura 2. Se alcanzará un nivel de curado del 95% en condiciones isotérmicas: - a 150°C tras 16,4 min; - a 170°C tras 9,2 min; - a 200°C tras 4,2 min
Figura 3. Grado de curado para el programa de temperatura definido por el usuario. El valor final del grado de curado es del 97,9%.
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