Reações de cura com controle de difusão
Versão 3.0 e posteriores: tipos de projeto "DEA Curing", "Viscosity Curing", "DSC Curing".
Versões anteriores: tipo de projeto "DSC Curing" apenas.
Às vezes, a reação cinética também é complicada pelo fato de que, em algumas condições (baixas taxas de aquecimento, períodos de recozimento), a temperatura do vidro do polímero aumenta mais rapidamente do que a temperatura da amostra. Após o congelamento parcial ou total da mistura de reação, a reação não é mais controlada pela cinética da reação química, mas por processos de difusão.
Se os obstáculos à difusão precisarem ser considerados, a equação de Rabinowitch (1) poderá ser usada para o cálculo da constante de taxa total k:
onde kchem é a taxa de reação química:
e kdiff é a taxa de difusão.
A forma da função de temperatura de kdiff é a equação modificada do tipo WLF.
Para temperaturas acima da temperatura de vidro Tg (T >= Tg), o site Kinetics Neo usa a equação (3a):
Abaixo da transição vítrea, a dependência da temperatura está de acordo com Arrhenius (3b):
com
Em T = Tgambas as fórmulas (3a) e (3b) estão indo continuamente de um intervalo para outro até a primeira derivada.
Se, na definição do modelo, uma etapa de reação for definida com controle de difusão (por meio da caixa de seleção), parâmetros adicionais deverão ser otimizados para cada etapa com controle de difusão:
Log(kdiff) em T = Tg e
C1 e C2 como parâmetros globais da mistura sob investigação.
Referências
[1] H.J. Flammersheim, J. Opfermann, Formal kinetic evaluation of reactions with partial diffusion control, Thermochemica Acta 337 (1999), 141-148. doi: https://doi.org/10.1016/S0040-6031(99)00162-8
[2] G. Van Assche, S. Swier, B. Van Mele, Modeling and experimental verification of the kinetics of reaction polymer systems, Thermochemica Acta 388 (2002), 327-341. doi: https://doi.org/10.1016/S0040-6031(02)00038-2
[3] Claire Strasser, Elena Moukhina, Jürgen Hartmann, Time-Temperature-Transformation (TTT) Cure Diagram of an Epoxy-Amine System, Macromolecular, Volume 33, Edição 6, novembro de 2024. doi: https://doi.org/10.1002/mats.202400039
Guias do usuário e aplicativos
Guias do usuário "Como fazer" de cura DSC com controle de difusão
Nota de aplicação 369: Diagrama tempo-temperatura-transformação (TTT) de resina epóxi (C. Strasser, Dr. E. Moukhina, Dr. M. Bouzbib)