Modelo cinético para curvas de calorimetría diferencial de barrido (DSC): aplicación a diferentes polímeros y mezclas

Abstract

En el presente trabajo se han estudiado mediante DSC, las reacciones involucradas en el tratamiento térmico de los principales componentes en las formulaciones de materiales espumados como son EVA, PE, azodicarbonamida y α- α’-bis(tertbutil-peroxi)-m/p-diisopropilbenceno. Los ensayos se han realizado a una velocidad de calefacción constante de 10 ºC/min en atmósfera inerte de N2. Por otro lado, también se proponen una serie de modelos cinéticos mecanísticos que contemplan la existencia de una o más fracciones reactivas y/o reacciones. Además se ha introducido la variación de las capacidades caloríficas con la temperatura, consiguiendo de esta forma una mejora considerable del ajuste de los datos experimentales. Los modelos presentados son capaces de representar los diferentes procesos observados (con varios picos) y pueden ser de gran interés para la compresión de este tipo de fenómenos, así como para el modelado de la transferencia de calor que se produce durante los procesos industriales de espumado. (Nota: se incluye al final un lisado actualizado con bibliografía específica sobre modelado cinético).

The transitions and reactions involved in the thermal treatment of the main components of the EVA foaming process have been studied by DSC. DSC experiments were run with EVA, PE, Azodicarbonamide and α - α’-bis(tertbutyl-peroxi)-m/p-diisopropilbencene, at a heating rate of 10 ºC/min in an inert atmosphere (N2). Different kinetic models have been suggested and applied involving one or two fractions susceptible of undergoing transitions or reactions. In addition, the variation of the heat capacities of the different fractions has been considered yielding a remarkable improvement in the fitting of the experimental data. The models applied are capable of representing the different processes observed (multiple peaks) and can be of great interest in the understanding of such phenomena, as well as in modelling the heat transfer aspects in the foaming process of these types of products.(Remark: specific bibliography about kinetic modelling is also added at the end).