上面的双马来酰亚胺树脂体系大概是所谓的PMR(单体反应物聚合)树脂。可惜得不到关于所用单体的性质和有关化学的更多信息。
解释 玻璃化转变和反应峰随着升温速率的增加向较高温度移动。比反应焓的值始终大约相同。因为这是一个填充体系,所以反应焓是填充模塑料而不是反应树脂体系的“表观”反应焓。
转化率曲线(图中右上图)是从反应峰积分计算的。用非模型动力学来计算表观活化能(在aTIN中的曲线)和对三个等温转化率曲线的预测(左下)。
计算 玻璃化转变和固化反应的计算结果汇总于下表:
升温速率,K/min
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5
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10
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20
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玻璃化转变 L(ASTM),℃
Acp,J/Gkz
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41
0.56
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42
0.53
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47
0.53
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峰温,℃
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127
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134
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142
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表观活化能,J/g
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22.9
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23.3
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22.O
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对质量1至10Mg样品的其他测试表明,得到的反应焓几乎是相同的,平均值为22.5J/g。不过对质量小于5mg的,出现较大的不确定性。未显示相应的曲线。
应用动力学:在三个等温反应温度下达到20%、50%或90%转化率的时间预测:
转化率
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80℃
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100℃
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120℃
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20%
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45min
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bmln
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1min
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50%
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252min
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26min
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4min
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90%
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—
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131min
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17min
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例如,如果固化在80℃进行,那么252min后反应完成50%(50%转化率)。这表明了必要的加工时间。MFK计算表明,活化能只是在约35%转化率后基本上是不变的。这表示固化反应初始与后来的进行是不同的。在80℃下可最好地看到该效应对预测的影响。
结论 对给定工艺条件的反应动力学行为可从仅仅几个DSC测试来评估。动力学分析能作出关于转化率、温度和时间的预测,甚至在实际上困难的甚至不可能达到的或费时太多的条件下。预测也可用来计划其他详细的测试。预测的条件是优化生产的基础。结果应该用合适的测试来检验。