| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Show document

Title:The curing of diallylterephthalate determination of the kinetic triplet A, Ea,app, ƒ(α) using the isoconversional method
Authors:ID Klinar, Dušan (Author)
ID Golob, Janvit (Author)
ID Krajnc, Matjaž (Author)
Files:.pdf Acta_Chimica_Slovenica_2003_Klinar,_Golob,_Krajnc_The_curing_of_diallylterephthalate_determination_of_the_kinetic_triplet_A,_Ea,app,_f(α.pdf (158,92 KB)
MD5: FB6E14C85D2A6089257E9A332095EA04
 
URL http://acta-arhiv.chem-soc.si/50/50-3-473.pdf
 
Language:English
Work type:Scientific work (r2)
Typology:1.01 - Original Scientific Article
Organization:FKKT - Faculty of Chemistry and Chemical Engineering
Abstract:Allyl polymers are important materials for the production of high performance ophthalmic lenses by free-radical bulk polymerization in the casting process. Isoconversional model-free analysis was applied to the isothermal and nonisothermal curing of diallylterephthalate performed by DSC at different sets of heating rates. The results of the kinetic analysis in a form of kinetic triplet $(Ea, A, ƒ(α))$ present the variation of the Arrhenius parameters with the calculation method, reaction extent, process mode and heating rates applied. This variation is a sign of the complex and multi-step reaction mechanism. Such a mechanism was approximated with one step $(1-α)^n$ reaction model. With the isokinetic relationship - IKR (compensation effect) in the form of $lnA=aEa,app+b$ it was found out that the isothermal and nonisothermal IKR lines converge to different singular points. From the correlation procedure with the experimental data isothermal narrowest point – NPI was selected as a common point. The curing process in the isothermal and nonisothermal process conditions, respectively, was successfully simulated with the obtained kinetic parameters. The possible alternative reaction paths and the partial diffusion control of the curing process are the reasons for the limiting usage of the model-free kinetic analysis method. This method was mainly used as a preliminary step for further analysis with other methods.
Keywords:DSC, DAT, curing kinetics, compensation effect
Year of publishing:2003
Publication status in journal:Published
Article version:Publisher's version of article
Number of pages:str. 473-489
Numbering:št. 3, Letn. 50
ISSN:1318-0207
UDC:66.095.26:678.7:536.6
ISSN on article:1318-0207
COBISS.SI-ID:25331205 New window
NUK URN:URN:SI:UM:DK:9WBY85LI
Publication date in DKUM:29.08.2017
Views:999
Downloads:89
Metadata:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
Categories:Misc.
:
  
Average score:(0 votes)
Your score:Voting is allowed only for logged in users.
Share:AddThis
AddThis uses cookies that require your consent. Edit consent...

Hover the mouse pointer over a document title to show the abstract or click on the title to get all document metadata.

Record is a part of a journal

Title:Acta Chimica Slovenica
Shortened title:Acta Chim. Slov.
Publisher:Slovensko kemijsko društvo
ISSN:1318-0207
COBISS.SI-ID:14086149 New window

Document is financed by a project

Funder:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS)
Project number:L2-3539
Name:Polimerno inženirstvo

Licences

License:CC BY 4.0, Creative Commons Attribution 4.0 International
Link:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Description:This is the standard Creative Commons license that gives others maximum freedom to do what they want with the work as long as they credit the author.
Licensing start date:29.08.2017

Secondary language

Language:Slovenian
Title:Zamreževanje dialiltereftalata. Določitev kinetičnega tripleta A, Ea,app, ƒ(α) z uporabo izokonverzijske metode
Abstract:Alilni polimeri predstavljajo pomembne materiale za izdelovanje optičnih leč izjemnih lastnosti in kakovosti namenjenih predvsem za korekturne leče (očesna optika). Najpomembnejši proces izdelave takšnih leč je še vedno kalupljenje z radikalsko polimerizacijo v masi. Kot značilen primer je bil uporabljen dialiltereftalat – DAT monomer z iniciatorjem cikloheksilperoksidikarbonatom – CHPC. Za analizo kinetike procesa polimerizacije je bila uporabljena izokonverzijska analiza brez predhodne določitve reakcijskega modela, ƒ(α). Proces polimerizacije je bil izvajan pri izotermnih in neizotermnih pogojih v DSC aparaturi pri različnih hitrostih segrevanja β. Dobljeni kinetični parametri temeljijo na meritvah sproščene reakcijske toplote in jih je zato težko povezati zgolj z eno reakcijo, npr. izginevanjem C=C dvojnih vezi. Dobljene kinetične parametre tako označujemo kot navidezne (apparent). Rezultati kinetične analize izraženi v obliki kinetične “trojke” (Ea, A, ƒ(α)) se zelo spreminjajo glede na uporabljeno metodo računanja, glede na obseg reakcije, pri katerem so parametri izračunani in uporabljene procesne parametre, predvsem hitrosti segrevanja β. Takšno spreminjanje je znak večstopenjskega in kompleksnega reakcijskega mehanizma. Da bi bilo mogoče vsaj približno načrtovati reakcijski proces, je predlagana uporaba enostopenjskega reakcijskega modela ƒ(α) v obliki (1-α)n kot poenostavitev in dovolj dober približek resničnemu reakcijskemu mehanizmu. S pomočjo uporabe izokinetične enačbe imenovane “kompenzacijski učinek” (kompenzacija med Ea in A daje enake kinetične rezultate pri različnih Ea) v obliki enačbe premice lnAα = aEa,appα + b je bilo odkrito, da premice za različne obsege reakcije α konvergirajo v skupno točko. Enako obnašanje izkazujejo tako rezultati dobljeni pri izotermnih kakor neizotermnih pogojih polimerizacije. S pomočjo metode najboljšega prileganja podatkovnih matrik med seboj ($r^2$) je bila izbrana skupna točka NPI (kinetična “trojka”), ki jo je mogoče uporabiti za simulacijo polimerizacije tako pri izotermnih kakor neizotermnih pogojih. Opravljena je bila primerjava med načrtovanimi in Dejanskimi podatki reakcijskega obsega α za polimerizacijski cikel, ki se uporablja v industrijskem procesu. Zelo dobro ujemanje rezultatov modela in preskusa kaže na možnost uporabe opisane metode modeliranja za nadaljnje optimiranje in spreminjanje polimerizacijskega procesa. Izkazalo se je, da omejitve izokinetične analize DSC podatkov ne omogočajo globlje raziskati reakcijski mehanizem polimerizacije. Vzroki so predvsem v različnih možnih vzporednih reakcijskih poteh in difuzijskih omejitvah, ki omejujejo in s tem kontrolirajo potek procesa polimerizacije. Uporabljena metoda tako predstavlja le prvi korak v raziskavi in usmerja delo v uporabo še drugih metod kot npr. nelinearno regresijo in najboljše prileganje z modelom, sestavljenim iz več stopenj, z različnimi modeli posameznih reakcijskih poti.
Keywords:kemija polimerov, polimerno inženirstvo, organska tehnologija, radikalna polimerizacija, proces zamreževanja, kinetika zamreževanja, DSC tehnike, diferenčna dinamična kalorimetrija, izokonverzijska analiza, kinetična analiza, alilni polimeri, dialil tereftalat, DAT, CHPC


Comments

Leave comment

You must log in to leave a comment.

Comments (0)
0 - 0 / 0
 
There are no comments!

Back
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica