Kinetisk analys och optimering av aushärtningsprocessen i förhållande till temperaturprofil, koncentrationsförhållande och geometri hos den aushärtade delen

Dr Elena Moukhina, NETZSCH-Gerätebau GmbH

De slutliga egenskaperna hos den härdade epoxin är inte bara starkt beroende av temperaturen, utan även av massförhållandet mellan de reagerande komponenterna och storleken på härdningsdelen.

Forskarna studerar vanligtvis kinetik på temperaturen endast för det fasta koncentrationsförhållandet och för den lilla mängden material. Den resulterande kinetiska modellen kan dock hjälpa till att förutsäga denna process endast för det givna koncentrationsförhållandet.

Det aktuella arbetet gör för det första den gemensamma kinetiska modellen av DSC-data som uppmätts för härdningsprocessen vid olika temperaturförhållanden och olika initiala koncentrationer av de reagerande komponenterna, som epoxi och amin. Det kan hjälpa till att hitta det optimala förhållandet mellan reaktanterna för att undvika överskott av någon komponent.

Dessutom kan modellen användas för simulering av materialets härdningsbeteende i volymer med temperaturgradienter och olikformig härdningsgrad.

Sådan optimering och simulering är mycket viktig inom elektronik-, förpacknings- och kompositmaterialindustrin samt inom fordons- och luftrumsindustrin.