Ihr Bedarf: Bestimmung der Vernetzungskinetik mittels DSC nach ASTM E698
Was ist Kinetik?
Die Kinetik ist die Untersuchung der Reaktionsgeschwindigkeiten oder Umwandlungsgeschwindigkeiten sowie der Faktoren, die diese Geschwindigkeiten beeinflussen. In der Werkstoffwissenschaft und Chemie ermöglicht die Vernetzungskinetik zu verstehen, wie und mit welcher Geschwindigkeit sich ein System in einen neuen Zustand entwickelt, wenn es einer Veränderung unterliegt, etwa durch eine thermische Energiezufuhr.
Was sagt die ASTM E698 zur Bestimmung der Vernetzungskinetik mittels DSC?
Die Norm ASTM E698 ist eine Standardmethode, die das Verfahren zur Bestimmung der kinetischen Parameter einer chemischen Reaktion mittels thermischer Analyse beschreibt. Genauer gesagt betrifft sie die Bestimmung der Aktivierungsenergie (Ea) und der präexponentiellen Frequenzkonstante (A) anhand von Daten, die mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) gewonnen wurden.
Die Kinetikanalyse wird mittels DSC durchgeführt und gilt für klar definierte exotherme Reaktionen (Vernetzung, Kristallisation)
.Methodik zur Bestimmung der Vernetzungskinetik mittels DSC nach ASTM E698
Dank mehrerer Versuche mit unterschiedlichen Temperaturanstiegen lassen sich die Ergebnisse extrapolieren, um die kinetischen Parameter der Reaktion zu bestimmen.
Die Verwendung kinetischer Parameter ermöglicht Vorhersagen:
- Konversionskurven, mit denen sich die Entwicklung des Umwandlungsgrads in Abhängigkeit von der Zeit bei bestimmten Temperaturen abschätzen lässt.
- Isokonversionskurven, mit denen sich das erforderliche Zeit-Temperatur-Paar zur Erreichung eines bestimmten Umwandlungsgrads bewerten lässt.
Schritt 1 : Analyse einer Probe mit unterschiedlichen Heizrampen, um die kinetischen Parameter zu bestimmen
Schritt 2 : Nutzung der kinetischen Parameter zur Erstellung von Prognosekurven
Das Labor FILAB unterstützt Sie bei der Bestimmung der Vernetzungskinetik mittels DSC nach ASTM E698
Die Anwendungsbereiche der Norm ASTM E698
Der prognostische Charakter der Norm ASTM E698 ermöglicht die Optimierung verschiedener Verfahren und damit die Reduzierung von Verlusten (Zeitgewinn, Energieeinsparung) :
- Entwicklung : Optimierung der Verarbeitungsbedingungen (Vernetzung, Kristallisation).
- Lagerung : Untersuchung der thermischen Stabilität von Rohstoffen oder Wirkstoffen.
- Sicherheit : Identifizierung der Zersetzungsgrenzen für empfindliche Materialien.
Warum FILAB für die Bestimmung der Vernetzungskinetik mittels DSC nach ASTM E698 wählen?
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FAQ
Die Methode basiert auf dem Prinzip von Friedman und dem Modell von Kissinger, die die Heizrate mit der Aktivierungsenergie verknüpfen. Diese Berechnungen ermöglichen es, :
- Die Aktivierungsenergie (Ea) zu bestimmen.
- Die präexponentielle Konstante (A) des Arrhenius-Modells abzuschätzen.
- Die ASTM E698 ist allgemeiner gefasst und deckt eine breite Palette von Materialien ab, die chemischen oder thermischen Reaktionen unterliegen. Sie bestimmt mehrere Parameter der Vernetzungskinetik mittels DSC.
- Die ASTM E1641 hingegen konzentriert sich speziell auf die Aktivierungsenergie im Zusammenhang mit dem Massenverlust unter thermogravimetrischen Analysebedingungen der Zersetzungskinetik mittels TGA.
