رو شهاي تعادل جمعيت براي مد لسازي وولكانش گوگردي آميز ههاي لاستيك طبيعي

Population Balance Methods for Modeling of Sulfur Vulcanization of Natural Rubber Compounds

در اين مقاله، روش هاي تعادل جمعيت براي مد لسازي فرايند وولكانش گوگردي شتاب يافته آميزه هاي لاستيك طبيعي بررسي مي شود. مدل هاي اوليه ارايه شده توسط پژوهشگران، به طور تجربي يا سازوكاري بوده و محدوديت هاي بسياري داشته است، ب هگونه اي كه همه واكنش ها و تشكيل همه محصولات فرايندي را دربرنگرفته است. در اين مقاله، مدل هايي توسعه يافته، كه در آنها از روش هاي تعادل جمعيت استفاده مي شود. به طوري كه به وضوح ماهيت همه گونه هاي تشكيل شده و انواع واكنش ها را تاييد مي كنند. اين مدل هاي سينتيكي مي توانند به دقت واكنش وولكانش كامل از قبيل زمان برشتگي، زمان وولكانش و بازگشت پذيري را براي محدوده وسيعي از تركيب درصدها، با استفاده از مجموع هاي از ثابت هاي سرعت منفرد توصيف كنند. افزون بر اين، تغييرات غلظت همه حدواسط هاي واكنش را نيز پي شبيني م يكنند. اين مدل ها، چهارچوب كمي براي آگاهي بيشتر از فرايند وولكانش گوگردي آميزه هاي لاستيك طبيعي را فراهم م يكنند.

The population balance methods are employed to model sulfur vulcanization process of natural rubber (NR) compounds. The proposed primary models are so far empirical and/ or mechanistic and have various limitations that do not embody all reactions and formation of all the process products. In this work, the models are developed, using population balance methods that explicitly acknowledge the nature of all the formed species and the various types of reactions. The kinetic model can also accurately describe the complete cure responses including the scorch delay, cure time and the reversion for a wide range of compositions, using a single set of rate constants. In addition, the concentration profiles of all the reaction intermediates as a function of polysulfidic lengths are predicted. The population balance model provides a quantitative framework for explicitly incorporating mechanistically reasonable chemistry of the vulcanization process of different natural rubber compounds.