A Study on the Kinetics of Thermal Degradation of Polyethylene

폴리에틸렌 열분해의 속도론적 연구

  • Kim, Myung Soo (Department of Chemical Engineering, Hanyang University) ;
  • Oh, Sea Cheon (Hanyang Research Institute of Industrial Science, Hanyang University) ;
  • Lee, Hae Pyeong (Department of Chemical Engineering, Hanyang University) ;
  • Kim, Hee Taik (Department of Chemical Engineering, Hanyang University) ;
  • Yoo, Kyong Ok (Department of Chemical Engineering, Hanyang University)
  • 김명수 (한양대학교 화학공학과) ;
  • 오세천 (한양대학교 산업과학연구소) ;
  • 이해평 (한양대학교 화학공학과) ;
  • 김희택 (한양대학교 화학공학과) ;
  • 류경옥 (한양대학교 화학공학과)
  • Received : 1999.02.05
  • Accepted : 1999.05.06
  • Published : 1999.06.10

Abstract

The thermal degradation of polyethylene has been studied using a nonisothermal thermogravimetric technique under a nitrogen atmosphere condition at several heating rates from 10 to $50^{\circ}C/min$. To obtain information on the kinetic parameters, the dynamic thermogravimetric analysis curve and its derivative have been analyzed by a variety of analytical methods such as Kissinger, Freeman-Carroll, Flynn-Wall, Coats-Redfern, Chatterjee-Conrad, Friedman, Horowitz-Metzger, Ozawa and Denq methods. The comparative works for the kinetic results obtained from various methods should be performed to determine the kinetic parameters, because three are tremendous differences in the calculated kinetic parameters depending upon the mathematical method taken in the analysis. From this work, it was found that the apparent activation energy of HDPE was larger than those of LDPE and LLDPE.

질소 분위기에서 폴리에틸렌 열분해의 속도론적 연구를 $10^{\circ}C/min$$50^{\circ}C/min$ 사이의 여러 가지 가열속도에서 비등온 질량감소 기술을 이용하여 수행하였다. 속도 상수들에 대한 정보를 얻기 위하여 질량감소 곡선 및 그 미분값을 Kissinger, Freeman-Carroll, Flynn-Wall, Coats-Redfern, Chatterjee-Conrad, Friedman, Horowitz-Metzger 및 Ozawa 방법과 Denq 방법을 이용하여 해석하였다. 연구에 사용된 수학적인 방법에 따라 속도 상수의 결과값에 많은 차이가 있음을 알 수 있었으며, 따라서 열분해의 속도 상수 결정에 있어서는 각 방법의 장 단점에 대한 비교 분석 연구가 선행되어야 할 것으로 판단되었다. 본 연구로부터 HDPE의 겉보기 활성화 에너지의 값이 LDPE의 값보다 크게 나타냄을 확인할 수 있었다.

Keywords

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