فرمول کلی شیمیایی و معادله سینتیک عمومی و کلی مورد استفاده همان معادله (۳‑۱۱) است که بر اساس تعریف درجه تبدیل ذغالα و رابطه آن با وزن اولیه ماده و وزن ماده در دماهای مختلف؛ می‌توان آن را بصورت زیر نیز نوشت:
| (۳‑۱۵) |
W: وزن پلیمر و کامپوزیت
W0: وزن اولیه کامپوزیت
A: فاکتور پیش‌نمایی نرخ ثابت(بر ساعت)
ΔE: انرژی فعالسازی در نرخ ثابت(calories/mole)
R: ثابت گازها (cal./°K.mole987/1)
T: دمای مطلق
F(W/W0): تابع وزنی(مدل سینتیکی) ماده کامپوزیت
با توجه با اینکه در این پروژه با تغییرات وزن در برابر دما در نرخ گرمایش‌های متفاوت به بررسی پارامترها پرداخته شده، لازم است که با توجه به نکات گفته شده فرمول بالا را به فرمت و قالب دلخواه و مناسب در بیاوریم؛ لذا خواهیم داشت:
| (۳‑۱۶) |
که β نشان‌دهنده نرخ گرمایش است:
با گرفتن لگاریتم از معادله بالا؛ به معادله پایین خواهیم رسید:
| (۳‑۱۷) |
فرض می‌شود که با ثابت بودن مقدار W/W0 مقدار تابع f(W/W0) نیز ثابت باشد. این فرض متناسب با فرض غیروابسته بودن فرایند شیمیایی به دما و تنها وابستگی به وزن کامپوزیت می‌باشد.[۱۰۰]
تعیین انرژی فعالسازی[۲۵۵]
انرژی فعالسازی E اولین پارامتر سینتیکی است که در این محاسبات بدست می‌آید و برای بدست آوردن این پارامتر هیچگونه نیازی به دانستن و داشتن اطلاعات در مورد مدل واکنش یا همان f(W/W0) یا f(α) در این مرحله نیست.[۹۵]
براساس روش Friedman، بایست نمودار Ln(β.dα/dT) یا Ln[(-β/W0)(dW/dT)] را در برابر معکوس دما رسم گردد. برای این کار مقادیر T در درجه تبدیل‌های ثابت(α) یا افت وزن (W/W0)ثابت بر روی نموار ودر نرخ گرمایش‌های مختلف تعیین می‌شود.
محاسبات انجام شده برای هر چهار نمونه براساس W/W0 با گام ۰۵/ انتخاب شده است،اما بازه انتخابی برای هر کدام از نمونه‌ها متفاوت است. بازه انتخابی افت وزن و محدوده تغییرات افت وزن برای پلی یورتان خالص ۹۵/۰-۲۵/۰؛ محدوده تغییرات افت وزن برای پلی‌یورتان/نانورس ۹۵/۰-۲۵/۰؛ محدوده تغییرات افت وزن برای پلی‌یورتان/اوره کندانس۹۵/۰-۳/۰ و محدوده تغییرات افت وزن برای پلی‌یورتان/نانورس/اوره کندانس ۹۵/۰-۳/۰ در نظر گرفته شده است.
دلیل این تفاوت و عدم در نظر گرفتن تغییرات و نوسانات مربوط به اوایل و اواخر تجزیه انجام دقیق‌تر محاسبات می‌باشد. در دیگر مقالات و کارهای انجام شده نیز نظیر این فرضیات ؛جهت انجام بهتر محاسبات و حذف عدم قطعیت و ثبات در اوایل و اوخر فرایند تجزیه؛ در نظر گرفته شده است.[۹۵]
مقادیر (-β/W0)(dW/dT) و T را برای هر W/W0 و برای هرکدام از نرخ‌های گرمایش °C/min10،۲۰ و۶۰ تعیین می‌شود.از نقاط بدست آمده به ازای هر میزان درصد افت جرم، یک خط عبور خواهد کرد که بوسیله رگرسیون خطی[۲۵۶] نقاط بدست خواهد آمد. در واقع برازش یا رگرسیون خطی[۲۵۷] به شما کمک می‌کند تا علاوه بر تشخیص روند تغییر داده‌ها، بتوانید تا حدودی وضعیت داده‌ها را پیش‌بینی[۲۵۸] کنید. R2 ضریب رگرسیون و خطی سازی است،و هر چه مقدار آن به یک نزدیک‌تر باشد، تشخیص روند تغییر داده‌ها دقیق‌تر خواهد بود.
برای تمامی نمونه‌ها؛ نمودارهای Ln [(-β /W0)(dW/dT)] در برابر ۱/T را برای هر کدام از مقادیر W/W0 می‌کشیم.
در نتیجه گروهی از خطوط صاف موازی بدست خواهد آمد که شیبی برابر با E/R- و محل برخورد آن با محور عرضی نشان دهنده Ln[A.F(W/W0)]ave خواهد بود.
نمودار Ln [(β/W0)(dW/dT)] در برابر ۱/T برای هر چهار نمونه در شکل ۳‑۴ تا شکل ۳‑۷ نشان داده شده است:
شکل ۳‑۴:نمودار ](Ln [(β /W0)(dW/dT) در برابر ۱/T برای پلی‌یورتان خالص
شکل ۳‑۵:نمودارLn [(β /W0)(dW/dT)] در برابر ۱/T برای پلی‌یورتان/نانورس
شکل ۳‑۶:نمودار Ln [(β /W0)(dW/dT)] در برابر ۱/T برای پلی‌یورتان/اوره کندانس
شکل ۳‑۷:نمودار Ln [(β /W0)(dW/dT)] در برابر ۱/T برای پلی‌یورتان/نانورس/اوره کندانس
گفتیم که شیب هر خط برابر با -E/R و عرض از مبدأ نیز مقدار Ln[A.F(W/W0)]ave را به ما خواهد داد. داده‌های مربوط به انجام محاسبات برای هر نمونه از جدول ۳‑۱تا
جدول ۳‑۴ نشان داده شده است:
جدول ۳‑۱:داده های مربوط به انجام محاسبات انرژی فعالسازی پلی یورتان خالص:
جدول ۳‑۲: داده های مربوط به انجام محاسبات انرژی فعالسازی پلی یورتان/نانورس:
جدول ۳‑۳:داده های مربوط به انجام محاسبات انرژی فعالسازی پلی یورتان/اوره کندانس:
