Все методы определения кинетических параметров можно разделить на две большие группы. К первой относятся дифференциальные методы, при выводе которых проводится логарифмирование дифференциального уравнения. Скорость реакции определяется при этом посредством графического или численного дифференцирования кривых термогравиметрического анализа. Методы второй группы основаны на интегрировании уравнения при тех или иных упрощающих предположениях и допущениях и требуют либо обработки полученных данных но методу проб и ошибок, либо проведения нескольких опытов с различными скоростями нагрева. Одним из основных вопросов, возникающих при постановке термогравиметрического эксперимента, является выбор оптимальных размеров исследуемого образца материала. Очевидно, что для достижения равномерного и быстрого прогрева и обеспечения возможности раздельной регистрации близких по температуре реакций желательно было бы брать образцы как можно меньших размеров. Однако при использовании слишком малых навесок возрастает относительная погрешность взвешивания.
С другой стороны, нежелательно брать для термогравиметрических испытаний и слишком большие образцы. При их нагревании возможно наложение потерь массы за счет физико-химических превращений и изменения массы при вторичных реакциях газообразных продуктов разложения с твердым остатком в процессе их диффузии к поверхности образца. Это чрезвычайно затрудняет правильную расшифровку полученных термограмм и приводит к неправильному определению кинетических параметров процесса термодеструкции. Для выяснения влияния скорости нагрева материала на механизм его разрушения эксперименты на термовесах проводятся при различных скоростях нагрева. Нагрев испытываемых образцов осуществляется обычно от комнатной температуры до температуры, соответствующей завершению процесса термодеструкции. Эта температура отмечает установление так называемого стабилизированного состояния, когда прекращаются все физико-химические превращения в образце данного материала, или масса его остается неизменной при последующем нагреве в некотором интервале температур. Для большинства полимерных материалов температура стабилизации менее 1000 К.
11 июля 2012
