Estudo cinético da reação de cura do sistema dgeba/teta associado com nanopartículas magnéticas / Kinetic study of the curing reaction of the dgeba/theta system associated with magnetic nanoparticles

Naira Jamilly Oliveira Santos, Pedro Henrique R. O. dos Santos, Antônio Santos Silva, Rogério Luz Pagano

Abstract


Os compósitos poliméricos trazem alternativas mais sustentáveis nos processos químicos por possuírem características próprias dos materiais que os originam. Para este fim, faz-se necessário o estudo cinético da reação de cura envolvida. Assim, o mecanismo descrito pelo sistema algébrico-diferencial e os modelos cinéticos foram resolvidos com o auxílio da DASSL e os parâmetros foram estimados aplicando-se o ESTIMA. Por fim, concluiu-se o modelo mecanicista como o mais adequado para este sistema.

 


Keywords


Cinética de cura, Resina epóxi, nanopartículas magnéticas, DASSL, ESTIMA.

References


Barroso, A. B.; S., A. S.; Silva, C. F.; Pagano, R. L. Estimação de parâmetros de uma estação de tratamento de efluentes aplicando o Algoritimo Particle Swarm Optimization. Brazilian Journal of Development, v. 7, n. 8, p. 81740-81751, 2021. https://doi.org/10.34117/bjdv7n8-404

Callister Jr, William D.; Rethwisch, David G. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. 8. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.

Corsetti, R. R.; Neumeyer, T.; May, M.; Jandrey, D.; Altstaedt, V.; Cardozo, S.M. Modeling and estimation of parameters for the curing of an epoxy/amine system. Polymer Testing, v. 32, p. 647–654, 2013.

Delogu, M.; Zanchi, L.; Maltese, S.; Bonoli, A.; Pierini, M. Environmental and economic life cycle assessment of a lightweight solution for an automotive component: A comparison between talc-filled and hollow glass microspheres-reinforced polymer composites. Journal of Cleaner Production, v. 139, p. 548-560, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.08.079.

Fache M, Montérémal C, Boutevin B, Caillol S. Amine hardeners and epoxy cross-linker from aromatic renewable sources. European Polymer Journal, v. 73, p. 344-362, 2015.

Horie, K.; Hiura, H.; Sawada, M.; Mita, I.; Kambe, H. J. Calorimetric investigation of polymerization reactions. III Curing reaction of epoxides with amines. Polym. Sci.A-8, 1970.

Jouyandeh, M.; Ganjali, M. R.; Ali, J. A.; Aghazadeh, M.; Stadler, F. J.; Saeb, M. R. Curing epoxy with electrochemically synthesized NixFe3-xO4 magnetic nanoparticles. Progress in Organic Coatings, 136, 105198, 2019. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2019.06.044

Kamal, M. R.; Sourour, S.; Ryan, M. Integrated thermo-rheological analysis of the cure of thermosets. SPE Technical Paper, v. 19, p. 187-191, 1973.

Li, H.; Zhang B. Improved models of viscosity and relaxation modulus for epoxy resin during cure. Polym Eng Sci, 56: 617-621, 2016. https://doi-org.ez20.periodicos.capes.gov.br/10.1002/pen.24286

Lima, W. A. C.; Andrade, L. S.; Oliveira, W. S.; Pagano, R. L.; Santana, P. L.; Calado, V. M. A. Estimação de parâmetros cinéticos da reação de cura do sistema DGEBA - mPDA. SCIENTIA PLENA, v. 14, p. 1-10, 2018.

Noronha, F. B.; Pinto, J.C.; Monteiro J.L. et al. ESTIMA: Um pacote computacional para estimação de parâmetros e projeto de experimentos. Relatório Técnico PEQ/COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, 1993.

Pagano, R. L.; Calado, V. M. A.; Tavares, F. W.; Biscaia, E. C. Cure kinetic parameter estimation of thermosetting resins with isothermal data by using particle swarm optimization. European Polymer Journal, v. 44, p. 2678-2686, 2008.

Pagano, R. L.; Calado, V. M. A.; Tavares, F. W.; Biscaia, E. C. Parameter estimation of kinetic cure using DSC non-isothermal data. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, v. 4, p. 560-574, 2010.

Santos, D. S. C.; De Jesus, L. F. S.; Santana, P. L.; Calado, V. M. A.; Biscaia, E. C.; Pagano, R. L. Determinação de parâmetros cinéticos utilizando modelos empíricos e mecanicistas. Scientia Plena, v. 12, p. 054215-1-054215-10, 2016.

Sbirrazzuoli, N.; Mititelu-mija, A.; Vincent, L.; Alzina, C. Isoconversional kinetic analysis of stoichiometric and off-stoichiometric epoxy-amine cures. Thermochimica Acta, v. 447, p. 167–177, 2006.

Zvetkov, V. L. Comparative DSC kinetics of the reaction of DGEBA with aromatic diamines.: I. Non-isothermal kinetic study of the reaction of DGEBA with m-phenylene diamine. Polymer, v. 42, p. 6687-6697, 2001.

Zvetkov, V. L. Mechanistic modeling of the epoxy-amine reaction: Model derivations. Thermochimica Acta, v. 435, n. 1, p. 71–84, 2005.

Zvetkov, V. L.; SIMEONOVA-IVANOVA, E.; DJOUMALIISKY, S. Microwave curing of initially compatible epoxy–poly(ethylene terephthalate) blends: DSC kinetic study and nano-structure analysis. Thermochimica Acta, v. 595, p. 43–50, 2014.




DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv7n10-225

Refbacks

  • There are currently no refbacks.