مدل سازی سینتیکی تجزیة حرارتی پلکسی گلاس در دو محیط هوا و نیتروژن با استفاده از روش های مستقل از مدل و وابسته به مدل

در این پژوهش، مدل سازی سینتیکی تجزیة حرارتی پلکسی گلاس در دو محیط هوا و نیتروژن صورت گرفته است. ابتدا آزمایش گرماوزن سنجی در دو محیط نیتروژن و هوا و با نرخ های گرمایش 4، 7 و 10 کلوین بر دقیقه بر روی پلکسی گلاس انجام شده است. آنالیز گرما وزن سنجی یکی از تکنیک های حرارتی است که تغییرات وزن ماده را به صورت تابعی از دما یا زمان در یک اتمسفر کنترل شده ثبت می کند. از این تکنیک برای شناسایی و تعیین مقدار مواد فرار، پایداری حرارتی، خصوصیات تخریب، طول عمر و سینتیک واکنش استفاده می شود. دو روش متداول در مدلسازی سینتیکی پلیمرها یعنی روش مستقل از مدل و وابسته به مدل برای استخراج پارامترهای سینتیکی مورد استفاده قرار گرفته است. با استفاده از روش مستقل از مدل فریدمن، انرژی فعال سازی برای تجزیه در دو محیط نیتروژن و هوا برای پلکسی گلاس به ترتیب 65/4 و 54/7 کیلوژول بر مول بدست آمده است. داده های سینتیکی بدست آمده نشان داد که وجود اکسیژن در محیط موجب کاهش انرژی فعال سازی در واکنش تجزیه می شود و در نتیجه سرعت واکنش تجزیه را افزایش می دهد. استخراج پارامترهای سینتیکی با استفاده از روش وابسته به مدل نیز صورت گرفته است که برای توابع مدل استاندارد مختلف، مقادیر متفاوتی برای پارامترهای سینتیکی بدست آمده است. این داده ها، محدودیت اصلی استفاده از روش های وابسته به مدل را که حدس درست تابع مدل است آشکار کرده و لزوم استفاده از روش مستقل از مدل را به همراه روش وابسته به مدل را برای تشخیص درست پارامترهای سینتیکی ضروری می کند. در واقع با استفادة ترکیبی از دو مدل یاد شده، می توان مکانیزم واکنش تجزیه را تعیین کرد.

Keywords:

مدل سازی سینتیکی , روش های وابسته به مدل , روش های مستقل از مدل , تجزیة حرارتی پلی متیل متاکریلات