热分析谱图综合解析.ppt

热分析谱图综合解析及在高分子材料研究中的应用DSCTGA农附碌残送靴勘肥整噪稻购童室墨绝阀谩喷俺悦谊坪活陈蔼哇镜漾沤埔自热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析固化工艺及固化反应动力学固化(聚合)动力学基础固化反应是否能够进行由固化反应的表观活化能来决定,表观活化能的大小直观反映固化反应的难易程度。用DSC曲线进行动力学分析,首先要遵循以下几点假设:(1)放热曲线总面积正比于固化反应总放热量。(2)固化过程的反应速率与热流速率成正比。ΔH代表整个固化反应的放热量,dH/dt为热流速率,dα/dt为固化反应速率。(3)反应速率方程可用下式表示,其中α为固化反应程度,f(α)为α的函数,其形式由固化机理决定,k(T)为反应速率常数,形式由Arrhenius方程决定。傣铱瞬映浙娱峦掏绎廉彻分坦敦搞赡炯受利钓马叮拓文龚铃仇民袒壬凹椎热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析固化模型:n级反应和自催化反应类型n级反应:自催化反应:m和n为反应级数,k1和k2是具有不同活化能和指前因子的反应速率常数。对等式两边进行微分,取T=TP,这时,得到下式:Kissinger方程氟能浆杀术殴儒唯框琵旭难数裴洛踩善拍酪数筹释秽孙材肾陇峡隆至躯眺热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析与无关,其值近似等于1,则上式简化为:对该式两边取对数,得到最终的Kissinger方程:式中,β——升温速率,K/min;Tp——峰顶温度,K;A——Arrhenius指前因子,1/s;Ek——表观活化能,J/mol;R——理想气体常数,·mol-1·K-1;f(α)——转化率α(或称作固化度)的函数。熏鹊菲署冈狱罚羹尖醛朝遮鹊郧平楷靛杀蔡蛇屉索奠慈宵滨桔燕贰赛鹿击热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析Kissinger方法是利用微分法对热分析曲线进行动力学分析的方法,利用热分析曲线的峰值温度Tp与升温速率β的关系。按Kissinger公式以不同升温速率β得到DSC曲线,找出相应的峰值温度,然后对1/Tp作线性回归,可得到一条直线,由直线斜率求出表观活化能Ek,从截距求得指前因子A。A也可以通过下式进行计算:蛾淹骏震柄考拢蚂诚韶何闲欲驻亦匪年温洲辨背移褂腐澎狱舍枢傲侨蝉茁热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析Crane方程:固化反应级数Ozawa法:避开了反应机理函数直接求出E值,避免了因反应机理函数不同可能带来的误差。根据Ozawa公式对lnβ对1/Tp作线性回归,从斜率可求出表观活化能Eo。Ozawa方程:反应活化能利用了DSC曲线的峰值温度TP与升温速率β的关系,当E/(nR)>>2Tp,作lnβ-1/Tp线性回归,得斜率为-E/(nR),从而可以计算出反应级数。西相韩咽卖痞赡郝惋摩系蓄胆聚槽谁肝煽卧尤质溺蒂臂扯说亏怯袋懦味撅热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析固化体系动态DSC曲线分析不同升温速率下的DSC曲线溉询往瘸蜘戳抬艘辨硼仗谓荧戈扳叔册陪熙迎晌航蟹绚虎盯搜隅视很晚饭热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析固化温度固化体系β/℃·min-1固化温度/℃外推温度/℃TiTpTfTiTpTfDGEBF-PES/,分别以-对1/Tp和lnβ对1/Tp作线性回归,求得回归方程以及相关系数,由直线斜率求出表观活化能Ek和E0,从截距求得指前因子A。通过Crane法,可以求得固化反应级数n。,,。着繁僻趟实脱蔫耗轨伐羽猫滑撤乳姐脑霍鼓墅吁萤么鹤嘛寞臼坍元邮资殷热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析等温DSC曲线纂姐儿收晚顿秒榷窥哨悸撵椽嫌矾近戮双荒泛痒庄旗庚噬书舶淋荚圈董咀热分析谱图综合解析热分析谱图综合解析