ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ

Аннотация

В данной статье представлены результаты прогнозирования кинетических свойств полиэтилена низкой плотности с использованием программы Netzsch Kinetics Neo, при этом в качестве исходных данных использовались результаты дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).

Кинетическое моделирование включает в себя анализ термоаналитических данных химических процессов, поведение процесса и оптимизацию температурного режима. Применён модельный подход, включающий несколько типов реакций: простая реакция n-го порядка, реакция с ограничением по диффузии, автокаталитическая модель и модель Аврами–Ерофеева. Для каждой реакции были определены энергия активации и порядок реакции, что позволяет описать тепловой поток в определённых условиях.

На кривой DSC наблюдается эндотермический пик при температуре 118 °C, что соответствует температуре плавления полиэтилена низкой плотности.

Прогнозирование изотермических кривых показало поведение, характерное для автокаталитического или реакционно-диффузионного механизма: первоначально наблюдается индукционный период, затем происходит ускорение реакции, интенсивное выделение тепла и завершение реакции. В изотермических условиях смоделировано время жизни материала в температурном диапазоне 10–160 °C при степенях превращения (α) от 0.02 до 0.8.

Кроме того, при моделировании кривых DSC при различных скоростях нагрева (1–16 °C/мин) была выявлена зависимость теплового потока от скорости нагрева.

Анализ адиабатических кривых при различных начальных температурах нагрева предоставляет информацию о температуре и времени теплового разгона, что является важным показателем при использовании материалов в условиях отсутствия теплоотдачи.