国产环氧沥青混合料固化强度增长规律研究

研究了环氧沥青混合料的强度形成机理,在此基础上对影响环氧沥青混合料强度的两个重要因素即混合料的容留时间、养生温度进行了研究,确定了不同温度下环氧沥青混合料的容留时间范围及强度增长规律;采用差示扫描量热法（DSC）测得环氧沥青结合料在不同升温速率下的动态DSC曲线,通过非线性回归求得固化动力学关键参数,建立环氧沥青结合料的固化反应模型。研究结果可以指导环氧沥青混合料的生产与施工,同时对铺装层开放交通时间的确定有参考意义。     

环氧沥青的热分析

采用差示扫描量热仪(DSC)和热失重分析仪(TGA)研究了环氧沥青的固化行为,玻璃化转变和热稳定性,并与纯沥青进行了比较。DSC研究表明,环氧沥青的121℃等温固化反应属于自催化反应,自制的环氧沥青要比进口的环氧沥青固化速度快。经过环氧树脂固化后,沥青的玻璃化温度升高,在高温时出现的熔融峰消失。TGA结果表明,在热失重达到1%时,环氧沥青的热稳定性要高于纯沥青的热稳定性,并且自制环氧沥青的热稳定性要高于进口环氧沥青的热稳定性。     

非等温DSC法研究高温固化胶膜的固化动力学

采用非等温DSC法对高温固化胶膜(METLBOND 1515-4)的固化反应热行为以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,分别为90.2kJ/mol、92.7kJ/mol。通过Crane模型计算出固化反应级数,得出了适于该树脂体系固化反应过程的动力学方程。结果表明,体系中只有一种反应,该胶膜的反应级数为0.95。此外,基于得到的动力学参数,结合体系固化反应特点,预测了其固化时间,从而确定了胶膜固化工艺。本文为该环氧胶膜的固化、性能测试和应用提供了理论依据。     

环氧沥青的固化反应和微观结构

采用傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、介电分析(DEA)和差示扫描量热分析(DSC)研究了环氧沥青等温固化反应过程中固化反应速率和转化率的变化。并利用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)研究了环氧沥青固化反应过程中微观形貌的变化。实时FT-IR、DEA和DSC研究表明,120℃时环氧沥青固化2.5h后,反应完全结束,介电分析结果证明环氧沥青固化反应属于自催化反应。LSCM结果表明,沥青在环氧树脂交联网络中形成相分离,沥青聚集形成分散相,均匀地分散在环氧树脂形成的交联网络中。     

基于非等温法的耐高温环氧树脂体系固化反应动力学研究

采用不同升温速率下的非等温DSC研究一种TR1219B耐高温环氧树脂体系的固化反应,分别通过n级反应模型和Malek最大概然机理函数法确定固化反应机理函数,求解固化反应动力学参数,得到固化反应动力学模型。结果表明:通过Kissinger和Crane方法求解动力学参数所得到的n级反应模型与实验值差别较大;采用Malek方法判别机理表明,该固化反应按照自催化反应机理进行,实验得到的DSC曲线与模型计算所得到的曲线吻合良好,所确立的模型在5~20K/min的升温速率下能较好地描述该环氧体系的固化反应过程。     

相反转法制备水性环氧树脂及其固化动力学

以琥珀酸酐、聚乙二醇、E-51为原料合成了非离子型乳化剂,利用相反转法制备了水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂。用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)研究了水性环氧树脂与甲基四氢苯酐(MeTHPA)的热稳定性和固化机理。结果表明,水性环氧树脂与MeTHPA已固化完全;固化反应符合两个参数的自催化esták-Berggre(S-B)模型,固化反应的平均表观活化能为73.95 kJ/mol。MeTHPA与环氧树脂物质的量比为0.6的热稳定性最好。     

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。     

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。     

双酚-F硼酚醛固化BPA环氧树脂的机理与热性能

利用甲醛水溶液法和多聚甲醛法合成了双酚-F硼酚醛树脂(BBPFFR)。用FT-IR、DSC和TGA研究了两种不同方法合成的树脂固化双酚-A环氧树脂(BPAER)的固化机理及热性能。结果表明,固化过程中,苄羟基、酚羟基和硼酸中未反应的—OH参与了与环氧基的反应;影响热性能的主要因素是固化后树脂中羰基、醚键和苄羟基的含量,热降解过程可分为三个阶段,遵从一级反应规律。     

苯乙炔基封端聚酰亚胺树脂的固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了两种苯乙炔基封端型聚酰亚胺树脂固化动力学过程,分析了不同升温速率下,两体系的特征固化温度,反应热及反应速率与温度的关系。运用Kissinger法和Melak法进行数据处理。结果表明:(1)苯乙炔封端型聚酰亚胺树脂的固化过程符合n级固化反应方程,建立的固化反应方程较好地描述了其固化过程,且与实验数据拟合结果较好。(2)两树脂体系相比,分子链柔性较大的聚酰亚胺树脂特征固化温度较低,固化温区较宽,固化反应活化能较低,且反应级数较大。     

硼胺络合物/环氧树脂体系的固化反应机理及其动力学

应用DSC 和IR 分析技术, 研究了含有口恶硼杂环的硼胺络合物与环氧树脂体系的固化反应机理和固化反应动力学。结果表明, 固化反应主要是硼胺络合物与体系中羟基化合物形成含氢质子的配位络合物, 然后由此引发体系的环氧基进行的阳离子开环聚醚反应, 整个体系的固化反应过程遵循一级动力学方程。      

Effects of compound curing agent on the thermo-mechanical properties and structure of epoxy asphalt

Epoxy asphalt curing system was prepared by sebacic acid compound with methyl-tetrahydrophthalic anhydride (MeTHPA) or Tung oil anhydride (TOA). Tensile strength, penetration, differential scanning calorimetry, dynamic mechanical thermal analysis, torn section microscopy photographs and scanning electron microscope analysis were utilised to investigate the mechanical properties, thermodynamic behaviour and micro-structure of epoxy asphalt curing systems under different curing agents. The results showed that in the presence of compound curing agent, the tensile strength and surface hardness of the epoxy asphalt curing system effectively improved, the induction period of the curing reaction decreased, the curing reaction mechanism turned to one-step reaction from two-step reaction, the Tg of asphalt phase and epoxy phase could simultaneously increase, and high-temperature damping performance also improved, but the particle size of asphalt dispersed in epoxy resin becomes uneven, while the curing system becomes semi-brittle from toughness. Compared to TOA, the effects of MeTHPA on such performance were more obvious.     

反应性聚碳酸酯/环氧树脂体系的反应活性与性能研究

采用DSC和TGA等方法研究了反应性聚碳酸酯/环氧树脂体系的固化特性，热性能和力学性能。结果表明，α-PC的加入，增加了体系的反应活性，固化体系的相容性也良好，形成一个均相网络结构。固化体系在350℃无任何分解，具有较好的耐热性，且体系的韧性也有所提高。     

基于微波固化工艺的碳纤维T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学

针对微波固化工艺下的碳纤维（T800）/环氧树脂复合材料的固化反应行为,运用非等温差示扫描量热（DSC）法,研究了T800/环氧树脂复合材料的固化反应放热过程。基于Kamal动力学模型,采用粒子群全局优化算法,拟合得到了纯微波固化工艺及高压微波固化工艺的T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学方程,通过实验验证,该方程能够很好地描述T800/环氧树脂复合材料微波固化反应动力学行为。并系统对比研究了不同固化工艺方法对T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学的影响。结果表明：相比传统热固化工艺,微波固化工艺能够有效提高T800/环氧树脂复合材料的固化反应速率并降低其固化反应的活化能,同时固化压力的引入对T800/环氧树脂复合材料的固化反应有一定的促进作用。     

反应性聚碳酸酯增韧改性环氧树脂体系固化反应动力学的研究

对环氧树脂／胺化聚碳酸酯体系的固化反应动力学进行了研究，借助Ozawa t ASTME698动力学方法，利用差示扫描量热仪对该体系的固化动力学参数，包括活化能E，指数前因子A，速率常数k和60min的半周期温度进行了分析，并对不同胺化聚碳酸酯含量时的固化行为，放热峰和动力学参数进行了探讨。     

杂萘联苯聚醚砜酮/环氧树脂共混体系固化反应动力学

采用热熔法制备了杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)/环氧树脂(E-51)共混物,利用差示扫描量热仪(DSC)对共混物的固化反应动力学进行了研究。借助Ozawa和Kissinger等方法确定了PPESK增韧E-51体系的固化动力学参数,包括反应的表观活化能E,指前因子A和反应级数n;结果表明,采用新型高性能热塑性树脂PPESK增韧环氧树脂不仅在工艺上具有可行性,而且PPESK的加入降低了固化反应的表观活化能,促进了固化反应的进行。