TG and DSC kinetics of thermal decomposition and crystallization processes

Abstract

The simplen ^th order model equation combined with the Arrhenius approach of the temperature dependency of the reaction rate constant is widely used in thermal analysis.

The new Mettler software package for thermal analysis, GraphWare TA72 allows to access a full model comprising the power law and the crystallization kinetics (AvramiErofe'ev).

The kinetics of the following reactions are studied to illustrate some applications:

• thermal decomposition of dissolved dibenzoylperoxide, (dynamic and isothermal DSC measurement)

• crystallization of polyethylene terephthalate (PET) (isothermal DSC measurements).

The kinetic model applied and the accuracy of the kinetic data obtained are discussed by means of a comparison of a predicted behaviour with the kinetic data measured isothermally.

Zusammenfassung

Das einfache kinetische Modell n-ter Ordnung, kombiniert mit der TemperaturabhÄngigkeit der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten nach der Gleichung von Arrhenius, wird oft angewendet bei der thermischen Analyse von chemischen Reaktionen.

Das neue Mettler Computerprogramm für thermische Analyse, GraphWare TA72, verfügt neben dem einfachen Modell über das Potenzgesetz und die Keimbildungs/Keimwachstumskinetik(Avrami-Erofe'ev).

Die Kinetik der folgenden Reaktionen wird untersucht um einige Anwendungen zu demonstrieren:

• thermische Zersetzung von gelöstem Dibenzoylperoxid (dynamische und isotherme DDK Messungen).

• Kristallisation von Polyethylenterephthalat (PET) (isotherme DDK Messungen).

Durch den Vergleich des aus dynamischen Messungen berechneten isothermen Verhaltens mit demjenigen isothermer Messungen kann die Genauigkeit der kinetischen Daten und die Anwendbarkeit eines kinetischen Modells beurteilt werden.