不饱和聚酯树脂固化特性的研究

采用推广放热曲线法(SPI)和差示扫描量热法(DSC)研究了不饱和聚酯树脂(UPR)的固化反应历程,讨论引发剂对UPR体系固化特性的影响,并由DSC曲线得到固化工艺和动力学参数。结果表明:引发剂对固化特性的影响很大,其用量宜为UPR的1％-2％;引发剂含量2％时,确定UPR固化温度为120℃,后处理温度为140℃,表观活化能74．3 kJ／mol,碰撞因子1．71×10 9。反应级数O．916;等温固化时,当反应程度超过0．7,固化反应由动力学控制阶段转向扩散控制阶段。     

动态DSO法研究UP树脂／OaCO3体系的固化工艺

采用差示扫描量热(DSC)仪对UP树脂(不饱和聚酯)／CaCO3复合体系的固化过程进行动态研究，得出了体系在不同升温速率下固化过程中的DSC曲线，根据动态DSC曲线探讨了UP树脂／CaCO3复合体系分阶段变温固化新工艺。     

人造石英石用复合引发体系固化动力学研究

采用过氧化苯甲酰(BPO)与过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(OT)组成复合引发体系,比较不同配比下的不饱和聚酯树脂(UPR)所制人造石英石的力学性能。应用差示扫描量热法(DSC)研究复合引发体系下UPR的不等温固化反应动力学性能,使用Kissinger方程及Crane方程对数据进行处理并得到UPR的固化动力学模型,并对所得模型加以验证和修正,修正后的模型与实验结果具有更好的一致性。     

笼型γ-氨丙基倍半硅氧烷／环氧树脂非等温固化动力学

用动态DSC研究了笼型γ-氨丙基倍半硅氧烷／环氧树脂纳米杂化复合体系的固化过程、最佳配比与热稳定性能，并用Ozawa和Kissinger—Akahira—Sunose等转化率法研究了固化反应动力学。结果表明，该体系固化峰值温度为85℃，终了温度为118℃，最佳NH2与环氧基摩尔比为0．75，热分解最高起始温度为336-356℃。Ozawa法更适合本体系的动力学分析，固化反应表观活化能为71．0765kJ／mol，反应级数为0．9855级。     

动态DSC法研究UP树脂/CaCO3体系的固化工艺

采用差示扫描量热 (DSC)仪对UP树脂 (不饱和聚酯 ) /CaCO3 复合体系的固化过程进行动态研究 ,得出了体系在不同升温速率下固化过程中的DSC曲线 ,根据动态DSC曲线探讨了UP树脂 /CaCO3 复合体系分阶段变温固化新工艺。     

纳米SiO2/环氧树脂/空心微珠反应动力学研究

研究了纳米SiO2／环氧树脂／空心微珠体系的粘度特性，说明填料的加入对体系有一定的增粘作用。同时，采用示差扫描量热法（DSC）研究了纳米SiO2／环氧树脂／空心微珠体系的固化过程，利用不同升温速率下的DSC曲线求出三元体系的表观活化能、反应级数和频率因子等参数，得出了固化体系的反应动力学方程。     

柔性UPR树脂/粉煤灰非等温固化动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究了柔性不饱和聚酯树脂/粉煤灰体系的非等温固化过程,利用T-β外推法确定了体系的固化工艺温度:凝胶温度257.625K、固化温度374.275K、后处理温度406.565K。用Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman-Reich-Levi法获得了柔性UPR固化反应表观活化能为Ea=83.94kJ·mol-1。由ASTME698-79标准方法求得指前因子,lnA=25.27;结合Crane方程分析知,复合体系的固化反应接近于一级反应。最终建立了复合体系固化反应动力学方程为ln(ddαt)=25.27-10096.22T+ln(1-α)0.9126。     

纳米二氧化钛对环氧树脂固化反应的影响

采用非等温DSC研究了纳米二氧化钛改性环氧树脂体系(EP)的固化动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa和Vyazovkin非线性等转化率方法(NLV)法分析了固化活化能与转化率的关系,利用Kissinger和Crane方程研究了固化动力学参数,根据不同升温速率下DSC固化反应曲线确定了固化工艺参数。结果表明,纳米二氧化钛促进了环氧树脂的固化,降低了固化反应的活化能,但没有改变环氧树脂的固化机理。     

纳米粒子改性环氧树脂固化反应动力学研究

采用示差扫描量热仪(DSC)研究了不同用量纳米Al2O3粒子改性的环氧树脂基体的固化反应动力学,根据DSC实验的结果采用Kissinger和Crane方法计算得到不同树脂体系的固化动力学参数并研究了固化度与温度之间的关系。结果表明,纳米粒子的加入使固化的起始温度与终止温度降低,并缩短了固化时间。随着纳米粒子含量的增加,改性树脂体系固化反应放热峰的峰值温度逐渐降低,固化反应的表观活化能降低,但反应频率因子及反应级数基本不变。     

UV-固化GMA-PUA-纳米SiO2杂化涂料固化动力学

采用了示差扫描量热仪(DSC)、动态力学谱仪(DMA)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)研究了GMA-PUA-纳米SiO2复合涂料的非等温固化反应及动态力学性能。结果表明:该体系具有较好的相容性,固化过程可以用自催化esták-Berggren(S-B)动力模型描述。当改性纳米SiO2质量分数为10%时,玻璃化温度达到最大值,提高了7.3℃。     

不饱和聚酯/复合引发体系非等温固化动力学研究

采用非等温DSC法研究了不饱和聚酯/复合引发体系在不同升温速率下的固化行为,通过T-Φ外推法确定了该体系的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为102.7℃,124.0℃和196.5℃。通过Kissinger和Crane方程对DSC数据进行处理,获得了固化反应的表观活化能E=116.88 kJ/mol,碰撞因子A=7.35×1014,反应级数n=0.945,并由此得到了该体系的固化动力学方程。     

钢质管道防腐用熔结环氧粉末固化反应特性

采用示差扫描量热法(DSC)在动态条件下研究了钢质管道防腐用熔结环氧粉末的反应特性,根据不同升温速率下测得的动态DSC曲线图谱,运用温度-升温速率(T-β)图外推法获得了基础的固化工艺参数,即凝胶温度(Tg)92.76℃、固化温度(Tc)133.94℃和后处理温度(Tt)160.58℃。并采用Kissinger方程和Crane公式计算确定了体系的固化反应动力学模型方程式,在此基础上,预测了等温条件下该种管道用熔结环氧粉末涂料的固化反应特性,对今后的管道防腐涂层施工提供了理论参考。     

纳米TiO2在不饱和聚酯树脂(UP)中分散性的研究

研究了纳米TiO2在UP基体中的分散性。研究发现,采用单一的分散工艺,纳米TiO2在UP体系中均有大量团聚体的出现,而通过复合分散工艺,则可以使纳米TiO2在基体中达到一种均匀的纳米级的分散。     

低温固化型混合型粉末涂料用聚酯树脂固化动力学研究

用差示扫描量热法(DSC)对混合型聚酯树脂进行固化动力学研究,确定了该体系的特征参数:起始固化温度(T0)、恒温固化温度(Tp)和后处理温度(Tf)分别为68℃、143℃、168℃。同时通过Kissinger以及Crane方程计算出该体系的固化反应表观活化能E为76.19 kJ/mol、反应级数n为0.913,指前因子A为4.35×108,确定了该体系的固化动力学方程。通过等温固化对该体系的研究得到了不同固化温度下转化率变化曲线,用非等温固化研究得到的动力学方程与等温固化得到的曲线进行比较研究,为优化混合型粉末涂料固化工艺提供了理论依据。     

非等温DSC法研究不饱和聚酯树脂/淤泥体系固化反应动力学

采用非等温DSC法对不饱和聚酯树脂/淤泥体系的固化反应动力学进行了研究.应用Kissinger-Crane法和Ozawa法求解固化反应动力学参数,得到不饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂/淤泥两体系的固化反应动力学模型.结果表明,通过Kissinger-Crane法所得到的动力学参数与Ozawa法求解的结果相近,固化反应遵循一级反应机理.动力学方程的计算与固化反应热的分析结果均表明聚酯树脂固化反应历程不变,作为新组元成分的淤泥没有参与不饱和聚酯树脂的固化反应.从实验得到的DSC曲线可以确定不饱和聚酯树脂/淤泥体系固化工艺中的温度参数.     

汽车用环氧树脂结构胶固化动力学研究

运用非等温DSC(差示扫描量热)法对Sikapower-492G型汽车用EP(环氧树脂)结构胶在动态升温过程中的固化动力学进行了研究。根据不同升温速率时的DSC曲线,采用Kissinger法、Crane法、Ozawa法和温度-升温速率(T-β)外推法等得到该EP胶粘剂的动力学参数。结果表明:该EP胶粘剂体系的固化动力学可用1级固化动力学模型进行表征;该EP胶粘剂的凝胶化温度、固化温度和后处理温度约分别为123、164、224℃,其表观活化能、频率因子和反应级数等动力学参数分别为117 kJ/mol、1.80×1013 s-1和0.934。     

聚氨酯柔性固化剂/环氧体系固化动力学及机理

通过不同升温速率下示差扫描量热分析(DSC)研究了自制的聚氨酯柔性固化剂ATPU/环氧树脂E-44体系的固化反应动力学及机理。通过Kissinger和Crane方程求解了表观活化能和反应级数等动力学参数,并运用该参数研究了固化反应速率常数、固化反应速率、固化度等的变化规律及影响因素。通过反应级数的研究证明了固化反应为一复杂反应,不同的固化交联反应同时发生,但主要进行的是伯氨基及仲氨基与环氧基之间的反应,该类反应使得体系得以固化。     

TG-siloxane改性BPFER/mXDA体系固化反应动力学与热性能

以1,3-二氨丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(DSX)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,利用相转移催化剂,合成双酚F环氧树脂(BPFER)改性剂N,N,N',N'-四缩水甘油基-1,3-二氨丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(TG-siloxane),并用FTIR、¹³C NMR谱图对其结构进行了表征。对TG-siloxane改性BPFER/mXDA(间苯二甲胺)体系的固化动力学进行了研究。根据DSC曲线和Starink方程,得该体系表观固化活化能为51.52 kJ·mol^-1。用Šesták-Berggren模型求得不同升温速率下的表观因子、反应级数。动力学方程表明,升温速率对固化反应影响明显;所得方程用于预估反应进程时,与实测值吻合程度高。TG分析表明,TG-siloxane改性BPFER/mXDA体系固化物的耐热性能优于单纯BPFER/mXDA固化物。     

Curing behavior of epoxy resins in two‐stage curing process by non‐isothermal differential scanning calorimetry kinetics method

In this research, a new thermal curing system, with two‐stage curing characteristics, has been designed. And the reaction behaviors of two different curing processes have been systematically studied. The non‐isothermal differential scanning calorimetry (DSC) test is used to discuss the curing reaction of two stages curing, and the data obtained from the curves are used to calculate the kinetic parameters. Kissinger‐Akahira‐Sunose (KAS) method is applied to determine activation energy (E_a) and investigate it as the change of conversion (α). Málek method is used to unravel the curing reaction mechanism. The results indicate that the curing behaviors of two different curing stages can be implemented successfully, and curing behavior is accorded with ?esták‐Berggren mode. The non‐isothermal DSC and Fourier transform infrared spectroscopy test results reveal that two different curing stages can be implemented successfully. Furthermore, the double x fitting method is used to determine the pre‐exponential factor (A), reaction order (m, n), and establish the kinetic equation. The fitting results between experiment curves and simulative curves prove that the kinetic equation can commendably describe the two different curing reaction processes. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40711.