Estimação de parâmetros cinéticos da reação de cura do sistema DGEBA – mPDA

Autores

  • Walber Alves Cruz Lima Universidade Federal de Sergipe
  • Leonardo Souza Andrade Universidade Federal de Sergipe
  • Williams Silva Oliveira Universidade Federal de Sergipe
  • Rogério Luz Pagano Universidade Federal de Sergipe
  • Pedro Leite Santana Universidade Federal de Sergipe
  • Veronica Maria de Araujo Calado Universidade Federal do Rio de Janeiro

DOI:

https://doi.org/10.14808/sci.plena.2018.064213

Palavras-chave:

estimação parâmetros, cinética de cura, DSC

Resumo

A estimação de parâmetros é um campo bastante importante na área de engenharia, visto sua relação com o desenvolvimento de modelos matemáticos capazes de representar situações práticas como o projeto, a otimização e o controle dos processos químicos. A reação de cura para produção de materiais compósitos, caracterizada pela grande liberação de energia em moderadas e altas temperaturas, configura-se como um desses processos. Este estudo objetivou a determinação de parâmetros cinéticos de quatro modelos consagrados na literatura, sendo dois mecanicistas e dois empíricos, a partir de dados experimentais isotérmicos e não isotérmicos da reação da resina epóxi diglicidil éter de bisfenol-A (DGEBA) com o agente endurecedor m-fenileno diamina (m-PDA). As condições isotérmicas adotadas foram nas temperaturas de 354,5 K, 364,5 K, 374,5 K e 384,5 K, já as não isotérmicas utilizaram taxas de aquecimento de 2,5 K s-1, 5 K s-1 e 10 K s-1, aplicando a técnica de DSC (Calorimetria diferencial de varredura). Os modelos foram solucionados pela sub-rotina DASSL, estimando os parâmetros por meio do programa ESTIMA, o qual consiste no algoritmo determinístico de Gauss-Newton para encontrar o valor mínimo da função objetivo de mínimos quadrados e no algoritmo heurístico Particle Swarm Optimization (PSO) para estimação dos parâmetros dos modelos propriamente dita. Os valores dos parâmetros mostraram-se em concordância com as faixas comumente relatadas na literatura para todos os modelos. O Modelo de Horie foi o que apresentou resultados mais satisfatórios, principalmente, devido à sua simplicidade e o menor número de parâmetros que descrevem a cinética da reação.

Biografia do Autor

Walber Alves Cruz Lima, Universidade Federal de Sergipe

http://lattes.cnpq.br/2285161829773292

Leonardo Souza Andrade, Universidade Federal de Sergipe

http://lattes.cnpq.br/3734891509071025

Rogério Luz Pagano, Universidade Federal de Sergipe

http://lattes.cnpq.br/9407781743023052

Pedro Leite Santana, Universidade Federal de Sergipe

http://lattes.cnpq.br/3987314871651010

Veronica Maria de Araujo Calado, Universidade Federal do Rio de Janeiro

http://lattes.cnpq.br/7950388015437635

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Publicado

2018-07-23

Edição

Seção

VIII Seminário de Pesquisa em Engenharia Quimica