扩散控制固化反应

3.0 及更高版本:项目类型为 "DEA 固化"、"粘度固化"、"DSC 固化"。
早期版本:项目类型仅为 "DSC 固化"。

在某些条件下(低加热速率、退火期),聚合物玻璃温度的升高比样品温度的升高更快,这使得动力学反应有时变得更加复杂。反应混合物部分或完全冻结后,反应不再由化学反应动力学控制,而是由扩散过程控制。

如果必须考虑扩散阻碍,则可使用拉宾诺维奇方程 (1) 计算整个速率常数 k:

在哪里 kchem是化学反应速率:

kdiff是扩散速率。

温度函数的形式为 kdiff的温度函数形式是 WLF 型修正方程。

对于高于玻璃温度Tg 的温度(T >=Tg,Kinetics Neo 使用公式 (3a):

在玻璃化转变以下,温度依赖性符合阿伦尼乌斯定律 (3b):

T =Tg在 T = Tg 时,公式 (3a) 和 (3b) 都将从一个范围连续进入另一个范围,直至第一次导数。

如果在模型定义中定义了带有扩散控制的反应步骤(通过复选框),则必须为带有扩散控制 的每个步骤优化附加参数:

Log(kdiff)T =Tg

C1C2作为所研究混合物的全局参数。

参考资料

[1] H.J. Flammersheim, J. Opfermann, 部分扩散控制反应的正式动力学评估, 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, 反应聚合物系统动力学的建模与实验验证,《热化学学报》388 (2002),327-341。doi:https://doi.org/10.1016/S0040-6031(02)00038-2

[3] Claire Strasser、Elena Moukhina、Jürgen Hartmann,环氧胺体系的时间-温度-转化(TTT)固化图,《大分子》,第 33 卷,第 6 期,2024 年 11 月。doi: https://doi.org/10.1002/mats.202400039

用户指南和应用程序

DSC 固化与扩散控制 "使用指南

应用说明 369:环氧树脂的时间-温度-转变 (TTT) 图(C. Strasser、E. Moukhina 博士、M. Bouzbib 博士)

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