Кинетический анализ ДСК-кривых при формировании полимерного покрытия

Abstract

Показано, что формирование полимерного покрытия отверждением эпоксидного порошкового материала в режиме сканирования удовлетворительно описывается кинетическим уравнением n-го порядка. Расчет кинетических параметров этой модели методом Борхардта–Даниэльса дополнен процедурой нахождения базисной линии с использованием предварительно установленного порядка реакции по фактору формы ДСК-кривой. Решена обратная кинетическая задача с использованием метода Дойла и приближенного аналитического метода и подтверждена достоверность найденных кинетических параметров с помощью статистического анализа. По этим кинетическим параметрам рассчитаны конверсии материала в изотермическом режиме для ряда температур.

Доведено, що процес формування полімерного покриття шляхом отвердіння епоксидного порошкоподібного матеріалу в режимі сканування задовільно описується кінетичним рівнянням n-го порядку. Розрахунок кінетичних параметрів цієї моделі за методом Борхардта–Даніельса доповнено процедурою знаходження базісної лінії з використанням заздалегідь встановленого порядку реакції згідно з фактором форми ДСК-кривої. Розв’язано зворотну кінетичну задачу з використанням методу Дойла і наближеного аналітичного методу. Підтверджено вірогідність знайдених кінетичних параметрів шляхом статистичного аналізу. За цих кінетичних параметрів розраховані конверсії матеріалу в ізотермічному режимі для низки температур.

It was shown that polymeric coating formation process by curing of epoxy powder material in scan mode can be described satisfactorily by n-order kinetic equation. Calculation of this model kinetic parameters by Borchardt and Daniels method is complemented by the procedure of basic line detection using predetermined reaction order from a shape factor of DSC curve. A reverse kinetic task was solved using the Doile method and approximate analytic method. Also, reliability of the obtained kinetic parameters was supported by statistic analysis. From these kinetic parameters there were calculated degrees of material conversion in isothermal mode for temperature series.