具有双峰反应特性的高韧性双马来酰亚胺树脂固化动力学和TTT图

以全动态DSC扫描实验为基础,结合半经验的唯象模型获得了基于唯象模型的具有双峰反应特性的高韧性双马来酰亚胺5429树脂的固化动力学参数,建立相应的唯象动力学模型。以5429树脂在180℃条件下,恒温不同时间的DSC实验数据为基础,利用DiBenedetto方程研究等温条件下固化度与加热时间的关系并得到玻璃化转变温度与固化时间的关系表达式,并采用凝胶盘法得到5429树脂不同温度下的凝胶时间,建立了凝胶时的固化度和玻璃化转变温度之间的函数关系,在此基础上绘制了TTT图,从TTT图中得到的5429树脂的最优固化工艺曲线与其标准固化工艺曲线一致。     

玻璃纤维/环氧复合材料固化过程研究固化行为、三T状态图及固化动力学分析

用扭辫分析技术研究了玻纤/环氧复合材料固化过程,得到三类固化行为;T_固化gg（凝胶化作用和玻璃化作用同时发生的固化温度）时,仅有玻璃化作用。T_gg固化g∞（热固体系最大的玻璃化转变温度）时,则有凝胶作用和玻璃化作用。T_g∞固化时,仅有凝胶化作用。根据一系列的等温固化谱图和热机谱图,得到时间——温度——转变（TTT）状态图。此图可以用来指导复合材料复合工艺固化过程。最后还测定了固化反应活化能和反应速度常数以及反应级数等化学动力学参数。      

等温DSC研究高韧性低收缩环氧体系固化过程中的玻璃化现象

对于环氧树脂等温固化研究一般集中于固化温度高于体系完全固化的玻璃化温度,文中在固化温度低于体系完全固化的玻璃化温度的条件下,对一种高韧性低收缩环氧树脂体系的等温固化行为进行研究,对试样先进行等温固化再进行非等温差示扫描量热(DSC)分析,可以在DSC曲线上观察到一吸热峰,标志体系开始发生玻璃化转变并进入结构松弛阶段。通过分析DSC数据得到体系各固化时间的固化度和玻璃化温度,并且用Kamal方程对实验数据进行拟合,结果表明体系的玻璃化时间与进入扩散控制的时间相一致,从而可以通过玻璃化时间来判断体系控制步骤的变化。     

环氧树脂／液晶化合物固化体系形态与力学性能的研究

用偏光显微镜研究了环氧树脂（EP）／液晶化合物固化体系在固化过程中,不同温度、不同反应时间、不同的液晶聚合物加入量下体系的形态变化,用力学方法和差热分析仪（DSC）测试了不同液晶聚合物加入量下固化物的力学性能和玻璃化转变温度（Tg)。结果表明：起始固化温度、固化时间、共混方式都对固化体系中液晶的有序结构有较大影响,加入不同含量的液晶聚合物,均可以使固化物的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、模量和Tg提高,其中冲击强度最大提高3.5倍,拉伸强度提高1.6倍,弯曲强度提高1.26倍,弯曲模量提高1.1倍,Tg提高60℃。     

微波固化环氧树脂(E44/DDM)的热性能及膨胀性能

利用微波辐照固化环氧E44／二苯甲烷二胺(DDM)体系，考察了固化温度、固化时间以及微波功率之间的关系，分析了固化过程。利用FT-IR、DSC、热膨胀仪分别表征了体系的固化度、玻璃化转变温度(Tg)、热分解温度以及热膨胀系数(α)。结果表明，与热固化过程相比，微波能显著提高E44／DDM的固化速度，缩短凝胶化时间。且微波固化物具有较高的热分解温度和较低的线膨胀系数α。     

高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学和TTT图

采用动态DSC法,研究了高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学。根据Kissinger方程和Crane方程,拟合得到双马来酰亚胺树脂的固化动力学参数,建立了该树脂的唯象模型。采用恒温DSC法,根据DiBenedetto方程,建立了双马来酰亚胺树脂的玻璃化转变温度与固化度之间的函数关系。采用凝胶盘法,获得了该树脂在不同温度下的凝胶时间,建立了凝胶时间和凝胶温度之间的函数关系,得到了树脂的时间-温度-转变（TTT）图。根据TTT图对复合材料的固化工艺进行优化。结果表明:预浸料在150℃恒温0.5 h后加压0.6 MPa,树脂具有一定的流动性,可制备内部质量完好的复合材料。      

原位光学法研究PET-CO2系统的玻璃化转变

采用原位光学法研究聚酯(PET)/CO2系统的玻璃化转变温度(Tg)与压力间的关系。在温度为50℃～120℃,压力为0.1MPa～20MPa范围内,PET薄膜样品的玻璃化转变温度的降低(Tg)与气体的压力(p)成线性关系,其斜率dTg/dp≈-1.35℃/MPa,上述条件下的最大降幅ΔTg,max=-26.7℃。在30MPa的文献值明显偏离ΔTg～p直线,意味着在高压阶段,静压起主导作用,使PET样品的玻璃化转变温度升高。     

双马来酰亚胺树脂体系的固化动力学和TTT图

采用全动态DSC研究了双马来酰亚胺树脂(BMI)体系的固化反应动力学,建立了固化动力学的唯象模型.并结合DiBenedetto方程研究了玻璃化转变温度和固化度之间的关系.采用凝胶盘法测定了树脂体系的凝胶过程,得到了凝胶时间和凝胶温度之间的关系,并通过同归得到了树脂体系凝胶时的固化度和凝胶时的玻璃化转变温度.在此基础上绘制了该树脂体系的TTT(Time-Temperature-Transition diagram)固化图.     

一种预测反应性树脂体系黏度随时间变化关系的新方法

为了预测在固化度、温度和固化放热共同作用下, 树脂体系的黏度随时间的变化, 提出了一种确定反应性树脂体系黏度随时间变化关系的新方法。该方法从等温黏度-时间曲线和固化度-时间曲线出发, 分别得到黏度-固化度关系和黏度-温度关系, 从而将影响反应性流体黏度变化的两个主要因素温度和固化程度分离开来。基于反应性树脂体系的局部绝热假设, 将反应性树脂体系的固化放热引入到黏度变化关系中, 得到反应性树脂体系黏度在固化度、温度和固化放热共同作用下的黏度-时间关系。黏度预测值与用旋转黏度计测量值的黏度变化趋势具有高度的一致性, 可以应用此方法实现对实际环境中考虑固化反应热效应的反应性树脂体系黏度的预测。      

热塑性聚酰亚胺热转变行为研究

采用凝胶渗透色谱(GPC)测定一种热塑性聚酰亚胺(TPI)的分子量及其分布;利用差示扫描量热仪(DSC)测定TPI的玻璃化转变温度(Tg);考察了分子量大小、热处理温度和热处理时间对玻璃化转变温度的影响.结果表明:Tg随数均分子量的增大而增加,采用Kanig-Ueberreiter方程关联Tg与数均分子量,其线性拟合度最高;由于聚酰亚胺的结构特点--存在自由端基,在高温可发生固相热环化反应,相应其分子量随处理温度的升高和处理时间的延长而增大,表现为聚合物的Tg有所升高.     

LTM树脂及其复合材料的初步研究

报告一种研制的低温固化高温使用树脂体系Xufyg-44。用它成型复合材料层压制件时,固化温度低于70 ℃,最终固化产物的玻璃化转变温度高于200 ℃,浇注体力学性能以及复合材料制件在整个固化周期中的尺寸稳定性良好。     

GFRP厚板制件固化过程固化度分布

采用真空导入模塑工艺(VIMP) 制备了85 mm 厚玻璃纤维增强环氧树脂层合板, 单面刚性模具加热固化, 沿铺层厚度方向设置热电偶, 进行了实时固化温度监测, 发现固化时厚度方向存在明显的温度差异。通过DSC方法得到等温环氧树脂固化度-时间实验数据, 建立了基于自催化反应模型的等温固化反应动力学方程, 模型计算值和实验值符合良好; 提出了时间离散分步计算法, 对非等温固化条件下, 厚度方向的固化度分布进行了计算。结果表明: 固化过程中厚度方向固化度存在差异, 短时间的后固化可以消除此差异。该方法可以模拟出由温度差异导致的固化度的不均匀分布, 用于指导优化固化工艺。      

氰酸酯/环氧树脂CE-40体系的固化反应

采用差示扫描量热(DSC)方法计算得到氰酸酯/环氧树脂CE-40体系反应动力学常数,分析了温度和浓度对反应速率的影响,同时结合红外光谱对各温度段发生的反应进行了推断。研究表明,CE-40体系有两个反应温度区——低温区(150℃-180℃)和高温区(200℃-250℃)。低温区是环氧与氰酸酯直接反应,产物为三聚氰酸酯和口恶唑啉,反应速率对浓度敏感,随反应物浓度下降而降低;高温区是低温区的生成物与环氧的进一步反应,主要产物为口恶唑烷酮和异氰酸脲,反应温度决定了反应速率。     

热固性树脂固化动力学模型简化的新方法

时间-温度-转变(TTT)图是分析和设计固化过程的有用工具,具有重要的研究价值。传统的TTT图中等固化曲线族的绘制是一个繁琐的过程,耗费大量的成本和时间。温度-时间-固化度三者之间的关系是由固化动力学方程控制的,因此从固化动力学方程入手,采用数值模拟的方法研究等固化曲线族是一种省时省力的新方法。针对两种树脂的固化动力学模型,数值模拟了树脂的固化度,并对计算方案进行了验证。在此基础上,分别做出树脂固化动力学模型的等固化曲线图,探讨了温度-时间-固化度之间的关系,结果表明:在等固化条件下温度和时间的对数之间存在线性关系。在此基础上对温度-时间-固化度曲线进行拟合,得到了较为简单的关系式,简化了原先复杂的固化动力学方程,能够方便地用于工程实际,避免了繁琐的求解。     

高性能双组份环氧树脂固化动力学研究和TTT图绘制

用全动态DSC 研究了先进复合材料用高性能双组份环氧树脂的固化反应动力学, 获得了固化反应的动力学参数, 并建立了固化动力学的唯象模型。用恒温DSC 和动态DSC 结合DiBenedetto 方程研究了树脂玻璃化转变温度和固化度之间的关系, 并给出了玻璃化转变温度T_g和时间t 及温度T 之间的数学关系。通过DMA 研究了树脂恒温下的凝胶过程, 给出了凝胶时间tgel 和凝胶温度T 之间的关系, 回归得到凝胶时的固化度为α_gel =0.4539 , 并以此计算出了T_g ,gel = 70. 18 ℃, 为工艺选择提供了依据。并在此基础上绘制出了该树脂体系的TTT图, 提出了将TTT 图用于工艺优化的思路, 并做了初步验证。      

Investigating of polysulfide and epoxy‐polysulfide copolymer curing

Polysulfide can be cured in various methods. In this work, the effect of various oxidative curing agents (manganese dioxide and para quinonedioxime) in presence of curing accelerator (Diphenylguanidine) on mechanical‐dynamical properties and cure time of polysulfide resin (G4) was investigated. Results showed that mentioned oxidative curing agents have no remarkable effect on mechanical properties and cure time. But preferred method is preparation of polysulfide‐epoxy copolymer. This copolymer is a new class of liquid polymer composition containing block copolymers, with alternating blocks of polysulfide and polyepoxide. in different epoxy/polysulfide ratio, the epoxy‐polysulfide copolymer showd different tensile strenght, elongation, hardness, gel time, viscosity and Tg, but epoxy free polysulfide approximately revealed constant mechanical and dynamical properties so that epoxidized polysulfide had excellent mechanical properties and suitable curring times in comparison with those samples which were cured in other methods. FT‐IR spectroscopy, viscometry and GPC were used to verify the formation of epoxy‐polysulfide copolymer. Results obtained from DMTA and SEM showed that phase separation of epoxy resin from the copolymer matrix took place and The glass transition temperature (Tg) of the cured copolymer was between the cured epoxy and polysulfide glass transition temperatures.     

稀释剂对环氧树脂电子束辐射固化性能的影响

对分别加入4 种稀释剂的双酚A 环氧树脂和酚醛环氧树脂的电子束辐射固化性能进行了研究。分析了稀释剂种类及含量对环氧树脂体系辐射产物的固化度、固化均匀性、固化区域大小及其动态力学性能的影响规律。结果表明: 电子束固化环氧树脂体系中加入稀释剂后, 辐射产物的固化度、玻璃化转变温度及储能模量有所下降, 但固化均匀性得到提高; 加入稀释剂的环氧树脂电子束固化区域的厚度均小于未加稀释剂树脂, 而底面直径却大于未加稀释剂树脂; 随着树脂中实际稀释剂含量的增加, 电子束固化环氧树脂固化度逐渐降低, 固化层厚度减小, 固化区域的底面直径先增加后减小。      

Study on Cure Behavior of a Model Epoxy System by Means of TTT Diagram

Duetotheirhighstrength,modulusandfracture toughnessaswellasgoodadhesionandthermalre sistance[1],epoxyresinsasmatricesarewidelyused inaeronautics,astronautics,transportation,sports andotherindustry.Standardepoxyresinsareusually basedonDGEBA(diglycidyletherofbisphenolA),whichneedsactivehydrogenorotheractivegroupsto opentwoepoxyrings.Four functionalepoxylike TGMDA(tetraglycidylmethylenedianiline)isoften usedforhigh performanceepoxymatrixcomposites becauseofitsrelativelyhighercross linkingdens…     

多官能团环氧树脂体系的固化反应

采用非等温差示扫描量热（DSC）对多官能团环氧树脂体系固化反应进行了研究,确定了环氧树脂所用固化剂为甲基纳迪克酸酐（MNA）。对AG-70/MNA/2-乙基-4-甲基咪唑（EMI-2,4）环氧树脂体系在不同升温速率下的固化反应进行测试,根据DSC曲线,用温度-升温速率外推法,求出环氧树脂体系的三个特征温度,温度参数能为...