Kinetic and safety parameters of decomposition of neat Tert-Butyl (2-Ethylhexyl) monoperoxy Carbonate and in organic solvents - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Thermochimica Acta Année : 2018

Kinetic and safety parameters of decomposition of neat Tert-Butyl (2-Ethylhexyl) monoperoxy Carbonate and in organic solvents

Paramètres cinétiques et de sécurité de la décomposition du monoperoxy carbonate de tert-butyle (2-éthylhexyle) pur et en solution dans des solvants organiques

Imed Ben Talouba
Nordine Mouhab
Naziha Bensahla
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Résumé

The thermal decomposition reaction of tert-butyl (2-ethylhexyl) monoperoxy carbonate (TBEC) was studied in solution with different solvents (anisole, xylene and ethylbenzene) and alone. The kinetics of each system was explored by DSC measurements in isothermal and non-isothermal conditions. Analysis of heat flow profiles released in the isothermal mode combined with the analysis of the decomposed compounds by a gas chromatograph/mass spectrometer allowed to propose a chemical decomposition model. An empirical nth order rate equation was used to describe the decomposition of neat TBEC. In pure solvent the mechanism was modeled by two parallel reactions. The first one followed an empirical nth order rate equation. The second one was modeled by a transfer reaction of the radical to the solvent. An adiabatic calorimeter was used to identify the effects of solvents on important reactive hazards such as onset temperature, pressure hazard and the Time to maximum rate (TMRad) or temperature at which TMRad is 24 h (TD24). The last parameter was compared with that estimated by DSC study. The kinetic parameters estimation was achieved using a mixed estimation method where a genetic algorithm is combined with a locally convergent method.
La réaction de décomposition thermique du monoperoxy carbonate de tert-butyle (2-éthylhexyle) (TBEC) a été étudiée en solution avec différents solvants (anisole, xylène et éthylbenzène) et seul. La cinétique de chaque système a été explorée par des mesures DSC dans des conditions isothermes et non isothermes. L’analyse des profils de flux thermiques libérés en mode isotherme, combinée à l’analyse des produits de décomposition par un chromatographe en phase gazeuse / spectromètre de masse, a permis de proposer un modèle de décomposition chimique. Une équation empirique du nième ordre a été utilisée pour décrire la décomposition de TBEC pur. Dans les solvants purs, le mécanisme a été modélisé par deux réactions parallèles. La première suivait une équation empirique du nième ordre. La seconde a été modélisée par une réaction de transfert du radical dans le solvant. Un calorimètre adiabatique a été utilisé pour identifier les effets des solvants sur des dangers réactifs importants tels que la température initiale, le risque de pression et le temps jusqu’à la vitesse maximale (TMRad) ou la température à laquelle TMRad est à 24 h (TD24). Le dernier paramètre a été comparé à celui estimé par l’étude DSC. L’estimation des paramètres cinétiques a été réalisée à l’aide d’une méthode d’estimation mixte associant un algorithme génétique à une méthode localement convergente.
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Dates et versions

hal-02138407 , version 1 (23-05-2019)

Identifiants

Citer

Imed Ben Talouba, Laurent Balland, Nordine Mouhab, Naziha Bensahla. Kinetic and safety parameters of decomposition of neat Tert-Butyl (2-Ethylhexyl) monoperoxy Carbonate and in organic solvents. Thermochimica Acta, 2018, 659, pp.105-112. ⟨10.1016/j.tca.2017.09.022⟩. ⟨hal-02138407⟩
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