甲基环戊二胺型苯并噁嗪合成及其与环氧树脂固化体系热稳定性的比较

分别用苯酚(Ph)和壬基酚(NP)与多聚甲醛,对甲基环戊二胺(TAC)进行曼尼希反应,制备出来两种不同结构的甲基环戊二胺型苯并噁嗪分别简称为TPBZ、TNBZ,然后将两种苯并噁嗪与环氧树脂共混固化并和原料TAC与环氧树脂共混固化比较。用FT-IR、~1H NMR分析了两种苯并噁嗪的化学结构;用DSC对共混固化体系特性进行研究,用TGA分析了固化物的热稳定性。结果表明,固化物TPBZ/EP的热分解温度比固化物TAC/EP提高32℃,最大失重速率温度提高58℃,700℃残炭率提高11.2%,固化物TNBZ/EP的热分解温度比固化物TAC/EP提高42℃,最大失重速率温度提高56℃。     

CE改性及柔性膜性能

研究了催化剂、固化时间和温度对环氧树脂(EP)或丁腈橡胶(A)改性氰酸酯树脂(CE)固化反应的影响以及CE/A膜性能.不舍催化剂的CE/EP体系160℃不能有效固化,而含有二月桂酸二丁基锡(B)的CE/EP体系能有效固化,且固化反应速度随着B用量增加而提高.CE/A/B体系的固化程度随着固化时间延长和温度升高而提高.C...     

聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂的固化反应

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的混合树脂体系的改性,制备了高性能聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP)。通过差示扫描量热法(DSC),确定了PU/EP体系的最佳固化条件,并探讨了PU/EP体系的固化反应动力学特征。研究结果表明,PU/EP体系的最佳固化条件为:25℃12h+150℃2h。PU/EP体系的固化反应活化能为69.18kJ/mol,反应级数为0.901。     

CE/EP/A体系及柔性膜的制备与性能

采用环氧树脂(EP)和增韧剂(A)对氰酸酯树脂(CE)进行了增韧改性。在160℃与不含催化剂的CE/EP/A体系相比,加有催化剂的CE/EP/A体系的固化反应速度明显提高,其固化程度随固化反应时间延长而提高。加有催化剂的CE/EP/A体系的固化反应温度比不含催化剂的CE/EP/A体系显著下降,且随A用量增加而降低。随着A用量增加,CE/EP/A膜的柔韧性提高,但膜的热稳定性、拉伸强度和杨氏模量下降。CE/EP/A膜具有优良的抗湿性。     

碳纳米管对环氧树脂固化反应和力学性能的影响

通过动态DSC扫描技术,结合等转化率方法分析了碳纳米管对环氧树脂体系(EP828/DDM)固化反应的影响。发现碳纳米管加入到环氧固化体系后,对体系的固化产生促进作用。尤其在反应初期,少量的碳纳米管可降低环氧固化反应活化能,但过多的碳纳米管阻碍树脂分子接触,反而使活化能升高。此外还对碳纳米管对环氧树脂力学性能的影响进行了探讨。     

苯并(口恶)嗪/海茵环氧树脂体系固化反应的研究

采用动态DSC技术分析研究了BZ/EP树脂体系的固化反应过程,并制订了合理的固化工艺.结果表明,BZ/EP树脂体系的固化反应分两阶段进行,反应级数为0.90级和0.93级;BZ/EP树脂体系的固化工艺为120℃/3h 150℃/2h 180℃/3h,后处理工艺为200℃/2h.     

可膨胀石墨/环氧树脂体系的固化动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)法分别对环氧树脂(EP)及可膨胀石墨/环氧树脂(EG/EP)体系的固化过程进行了研究。利用Kissinger和Crane法计算得到两种体系固化反应的表观活化能Ea、指前因子A、固化反应级数n等动力学参数,建立了固化反应动力学方程,并用T-β外推法确定了固化工艺温度。结果表明,EG的加入,降低了EP体系固化反应的完全程度,对固化反应时间的影响不大,体系的Ea由63.15 kJ/mol升高到65.89 kJ/mol,A由2.02×107提升到4.5×107,两种体系的反应级数基本一致,同时,EG的加入对体系固化工艺温度影响不大。     

CE/EP/A复合体系的固化及膜性能

研究了环氧树脂/丁腈橡胶(EP/A)并用体系和二月桂酸二丁基锡(B)对氰酸酯树脂(CE)的固化以及CE/EP/A膜性能的影响.室温下停放30 d的CE/EP/A/B体系能有效固化.A用量从20%提高到24%,CE/EP/A/B(95-x/5/x/0.14)体系固化温度从163.9℃下降到152.2℃;B用量从0.14%...     

Fe_3O_4气凝胶/超支化环氧化合物/环氧树脂复合材料的固化行为及性能表征

采用非等温差示扫描量热法(DSC)对Fe3O4气凝胶/超支化环氧化合物(EHBP)/环氧树脂(EP)固化体系的固化反应热行为及固化动力学进行了研究。分别利用Kissinger和Ozawa动力学模型计算得到各体系固化反应的表观活化能,并利用Crane模型计算出固化反应级数为一级反应;通过固化体系的DSC数据确定了体系的固化工艺为100℃2h→120℃2h→140℃1.5h;通过确定的工艺参数制备了Fe3O4气凝胶/EHBP/EP复合材料并进行了力学及吸波性能测试。结果表明,添加较低含量的Fe3O4气凝胶填料可保持纯环氧树脂基体的力学性能及低密度,同时在此基础上材料具有吸波性能,当Fe3O4气凝胶质量分数为1%时,Fe3O4气凝胶/EHBP/EP复合材料的拉伸强度为61.67MPa,冲击强度为16.36kJ/m2,密度为1.204g/cm3,8~18GHz的范围内的反射率均小于-10dB。     

低熔点固化剂对环氧树脂性能的影响

研究低熔点固化剂(MOEA)对环氧树脂性能的影响,并和以4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂的环氧树脂的性能进行对比。通过流变仪研究固化剂对环氧树脂体系的黏度-温度特性的影响;采用差示扫描量热法(DSC)研究固化剂对环氧树脂固化行为的影响;并通过万能材料试验机、动态热机械分析仪(DMA)和热失重分析仪(TGA)研究环氧树脂固化物的力学性能和热性能。结果表明,以MOEA为固化剂的环氧树脂(MOEA40)比以DDM为固化剂的环氧树脂(DDM30)具有更好的黏度-温度特性,在宽的温度区间(60~140℃)表现出低的黏度(0.2~3.5Pa·s)。固化工艺处理后,MOEA40的固化物表现出了优异的力学性能,其弯曲强度为147MPa,拉伸强度为89MPa,比DDM30的固化物的弯曲强度(134MPa)和拉伸强度(80MPa)分别提高了9.7%和11.2%。此外,MOEA40的固化物还具有高的玻璃化转变温度(168℃)和初始分解温度,在氮气条件下,其失重5%的温度为367℃。     

4,4′-二氨基二苯甲烷四缩水甘油基环氧与4,4′-二氨基二苯甲烷固化反应研究

本文报道了利用差示扫描量热仪(DSC)跟踪4,4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油基环氧树脂(TGDDM)与4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)固化体系的固化反应研究的结果。在DDM含量低于等当量时,首次在TGDDM-DDM体系的DSC固化曲线上观察到了双重固化反应放热峰。动力学分析结果表明低温固化反应的活化能约56kJ/mol,而高温固化反应的活化能为136kJ/mol。低温固化反应是DDM中伯胺基和仲胺基与环氧基的反应,而高温固化反应是在TGDDM中叔胺基催化下羟基与环氧基的反应。由于这两类反应对交联网密度均有贡献,因此,完全固化TGDDM-DDM树脂的破璃化转变温度T_g受DDM含量的影响较小。     

双酚F中同分异构体的比例对合成环氧化物性能的影响

双酚F环氧树脂以其低粘度、高电绝缘性、耐腐蚀性、粘接性好、固化物优异的机械性能特点在浇铸、灌封、结构修补胶以及液体传递模塑(RTM)等要求树脂具有低粘度的领域,具有广阔的应用前景.通过改变合成中苯酚与甲醛的摩尔比,获得了两种不同同分异构体比例的双酚F(BPF-a和BPF-b)并采用13C NMR方法进行了表征.研究了同分异构体比例对合成的对应环氧化物双酚F环氧树脂(BPFEP)/DDM体系固化反应特性的影响.在低于145℃,BPFEP-a/DDM与BPFEP-b/DDM凝胶时间存在明显差异,即BPFEP-b/DDM体系凝胶时间比BPFEP-a/DDM体系凝胶时间短,而高于145℃,两体系的凝胶时间没有明显差异,两体系的DSC曲线揭示了同样的规律.同样因同分异构体比例的影响,BPFEP-a/DDM体系的冲击强度、弯曲强度和模量高于BPFEP-b/DDM体系.     

用于CIRTM工艺的环氧树脂酚醛树脂的固化工艺研究

采用动态差示扫描量热(DSC)法,研究了用于CIRTM工艺的E-44/GA327(DDM改性芳胺)环氧体系和苯并噁嗪酚醛树脂的固化过程,以及升温速率对固化体系DSC曲线的影响,并采用最佳固化温度外推法确定了两种树脂的最佳共固化制度。结果表明,苯并噁嗪固化反应表观活化能Ea为70.35kJ/mol,表观指前因子A为1.27×107s-1,反应级数n为0.897;E-44/GA327体系固化反应表观活化能Ea为44.04kJ/mol,表观指前因子A为1.78×104s-1,反应级数n为0.884。两种树脂的最佳共固化制度为140℃/240min+180℃/240min,按所确定的共注射树脂的固化工艺制备了浇铸体,苯并噁嗪和E-44/GA327的固化度分别达到了96.7%和98.3%,固化物力学性能良好,验证了固化工艺的合理性。     

核壳橡胶纳米粒子改性环氧树脂/酸酐体系固化动力学及其性能研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC)对一种核壳橡胶纳米粒子改性环氧树脂/酸酐体系固化反应动力学进行了研究。依据该树脂体系在不同升温速率下的DSC曲线,通过Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Crane法等方法得出了该树脂体系的固化动力学参数。并对该树脂体系固化物的力学性能和耐热性能进行了研究。结果表明:该树脂体系的表观活化能为79.18kJ/mol、频率因子为1.2741×10~9s~(-1)、反应级数为0.9331;树脂体系的凝胶化温度为115.4℃、固化温度为139.4℃、后处理温度为156.05℃,其最佳固化工艺制度为"90℃/2h→115℃/2h→140℃/3h→160℃/5h";其固化物具有良好的力学性能和优良的耐热性能。     

羧甲基纤维素钠对环氧树脂固化行为及性能的影响

用热分析法研究羧甲基纤维素钠(CMC)对环氧树脂E44/二氨基二苯基甲烷(DDM)体系固化行为和性能的影响。差示扫描量热法(DSC)非等温固化反应动力学研究表明,CMC的加入对固化反应有促进作用。Starink方程计算了E44/DDM体系活化能为51.14 kJ/mol,CMC加入后活化能为40.52 kJ/mol-51.01 kJ/mol。用n级非等温动力学分析,获得了固化反应的动力学参数。热重分析(TGA)表明,CMC的加入有利于提高环氧树脂固化物的热稳定性。动态力学性能(DMTA)分析表明,CMC和环氧树脂体系相容性很好,且CMC的加入增大了环氧树脂固化物的储能模量,而对玻璃化转变温度影响较小。     

酚醛树脂-双马来酰亚胺体系的固化动力学

采用非等温DSC法探讨了酚醛树脂与双马来酰亚胺体系的固化反应,在30 ℃～400 ℃范围内以不同升温速率(5 ℃/min、10 ℃/min、15 ℃/min、20 ℃/min)进行动态固化行为分析.应用Kissinger、Crane和Ozawa法求得了固化反应的表观活化能、固化反应级数、凝胶温度和固化温度等动力学参数.结果表明,固化体系的平均表观活化能为109 kJ/mol,反应级数为0.94,凝胶温度Tgel为79.68 ℃,固化温度Tcure为121.93 ℃,表观活化能E是固化度α的增函数.     

环氧树脂复合材料的制备及隔声性能

以硅烷偶联剂改性的空心玻璃微珠(HGB)为功能填料,端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)为增稠剂和增韧剂,环氧树脂为基体,甲基六氢苯酐为固化剂,2-乙基-4-甲基咪唑为促进剂,通过自转/公转搅拌机将混合物混匀、脱泡处理,再经过改变温度的分段固化技术制备了环氧树脂/端羧基丁腈橡胶/空心玻璃微珠(EP/CTBN/HGB)复合材料,并研究了复合材料的隔音性能。实验结果表明,CTBN和HGB均能提升EP材料的隔音性能,CTBN填充量为12%的EP/CTBN比纯EP的平均隔音量高115%,而填充30%HGB的EP/CTBN/HGB复合材料的平均隔音量又较EP/CTBN提高了30%。在填料和CTBN的添加量及试样厚度均相同的条件下,添加空心玻璃微珠的环氧基复合材料的隔音性能优于实心玻璃微珠复合材料。     

环磷腈型多官能度环氧树脂的合成及固化动力学

以六氯环三磷腈(HCCP)为原料合成了一种六官能度环氧树脂——六(4-缩水甘油氧基甲基苯氧基)环三磷腈(HGPCP),采用红外光谱、核磁共振氢谱和磷谱对其进行了结构表征和确认。选择4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM)和4,4′-二氨基二苯砜(DDS)作为固化剂,采用非等温差示扫描量热法对HGPCP的热固化动力学进行了研究。研究表明,HGPCP/DDM和HGPCP/DDS固化体系的表观活化能分别为52.46 kJ/mol和61.77 kJ/mol,相比于通过Kissinger法、Crane法建立的n级动力学模型,DDM和DDS对HGPCP的固化反应更符合Eestak-Berggren双参数自催化模型。此外,结合不同升温速率的特征温度,对DDM、DDS固化HGPCP的工艺条件进行了优化。     

双马来酰亚胺-三嗪树脂/氮化硼复合体系固化动力学及固化工艺研究

采用非等温差示扫描量热法研究了双马来酰亚胺-三嗪树脂(BT树脂)及其改性氮化硼(BNOC)填充复合体系的固化过程,分析了不同升温速率下BNOC对树脂体系固化行为的影响,计算了固化体系的动力学参数。结果表明:BNOC的加入能显著降低BT树脂固化反应温度,加入15%(wt,质量分数)BNOC能使BT树脂固化峰值温度降低50℃以上;BT/BNOC复合体系的固化反应表观活化能平均值为58.53×10~3J/mol,比纯BT树脂体系表观活化能降低了24.5%;通过T-β外推法获得BT/BNOC复合体系的凝胶温度为390.84K、固化温度为429.57K、后处理温度为454.22K。     

固化条件对改性CE体系的固化和性能的影响

研究了不同固化条件对氰酸酯树脂（CE）/环氧树脂（EP）（60/40）体系和CE/EP/丁腈橡胶（A）（71/4/25）体系的固化反应以及CE/EP（60/40）和CE/EP/A（71/4/25）膜性能的影响。CE/EP和CE/EP/A体系固化程度随加热时间延长和温度升高而提高。CE/EP膜柔韧性差。随着加热温度升高,...