EP/DDM固化工艺及增韧改性研究

采用差示扫描量热法(DSC),根据Kissinger方程和Flynn-Wall-Ozawa方法,研究固化体系的固化动力学,运用非等温升温速率的方法确定EP/DDM固化体系的最佳固化工艺,选用011N和010N型奇士增韧剂对固化物力学和介电性能进行对比.结果表明:固化反应活化能Ea为52.76k J/mol;运用T-β外推法,确定EP/DDM固化体系的最佳固化工艺为80℃/2 h+125℃/1 h+160℃/1 h,此时固化物的拉伸强度和冲击强度达到最佳分别为65.52 MPa和24.29 k J/m2,分别提高了8.84%和32.52%;介电常数和介电损耗分别为3.11和0.003 2,固化物的绝缘性能较好,确定011N和010N型增韧剂最佳配比分别为16%和14%,此时固化物的冲击强度分别为29.85 k J/m2和26.87 k J/m2,分别提高22.89%、10.62%,实现了增韧改性的效果.     

环氧树脂改性双马来酰亚胺树脂动力学研究

为了研究环氧树脂/二烯丙基双酚A/双酚A双烯丙基醚/双马来酰亚胺(E-51/BBA/BBE/MBMI)复合材料进行了固化反应动力学和固化工艺,采用非等温差示扫描量热(DSC)法求得温度曲线.并通过建立特征温度(T_i:起始固化温度,Tp:固化速率最高温度,T_f:终止固化速率)与升温速度联立方程式,通过外推法可以求得特征温度Ti为158.2℃,Tp为181.2℃,Tf为220.1℃.所以确定该体系的固化工艺为:100℃/1 h→130℃/1 h→160℃/1 h→180℃/2 h→200℃/1 h→220℃/1 h.应用Kissinger法和Ozawa法求得树脂体系的固化动力表观活化能(ΔE),分别得到体系的表观活化能为59.49 k J/mol和62.67 k J/mol,两种方法求得的表观活化能接近,反应体系合理.     

3,4-二氢-1,3-苯并恶嗪开环聚合反应的研究

采用动态差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)技术分析研究了3,4-二氢-1,3-苯并恶嗪开环聚合反应过程,并对固化树脂的力学性能进行了研究.结果表明:3,4-二氢-1,3-苯并恶嗪开环聚合反应过程中吸热和放热的共同作用使得开环聚合反应在220 C～271.7C范围内有一个平缓的放热峰,峰顶温度为235.5 C,固化反应为1.08级反应,反应活化能为72.6 kJ/mol.3,4-二氢-1,3-苯并恶嗪的固化工艺为190 C/1 h 200 C/2 h,后处理工艺为220 C/2 h.固化树脂的弯曲强度为84.3 MPa,冲击强度为9.4 kJ/m2.     

氯化1-甲基-3-(2甲-基烯丙基)咪唑的合成工艺条件优化及动力学研究

用单因素和正交试验法对氯化1-甲基-3-(2-甲基烯丙基)咪唑[(MA)MIM]Cl合成过程的工艺条件进行了优化,较优条件为:n(2-甲基烯丙基氯)∶n(N-甲基咪唑)=1.4∶1,反应温度80℃,反应时间3 h.研究了[(MA)MIM]Cl合成反应的动力学模型.结果显示,在均相条件下,此合成反应符合二级反应动力学模型;拟合出了动力学方程,其指前因子A=1.166×108mol.g.min,活化能Ea=75.58 kJ/mol,为设计合成反应器奠定了基础.     

铝粉对酚醛环氧体系固化动力学过程的影响

为了研究金属铝粉末对酚醛环氧树脂体系固化过程的影响,采用非等温DSC法分别对纯树脂、0.5份Al、1份Al体系进行了不同升温速率条件下(3℃/min、5℃/min、10℃/min、15℃/min)的固化动态行为分析.确定了体系为中低温固化体系,反应温度低于65℃,金属铝粉的加入使体系的表观活化能从2 020.64 J/mol降至1 702.99 J/mol,反应级数下降为0.54,特征固化温度提高了近5℃,同温度下的固化度有所下降.     

聚氨酸／惭烯基酯树脂顺序互穿聚合物网络形成反应动力学的研究

采用恒温DSC研究了聚氨酯／乙烯基酯树脂顺序互穿聚合物网络（PU－VER－IPN）的反应动力学。结果表明,顺序PU／VER－IPN的形成分二步。聚氨酯（PU）首先形成网络一,然后乙烯基酯树脂（VER）形成网络二。两步反应都用n级反应模型来描述。确定了反应动力学参数：PU的反应级数为n1=1.29,1gk1=3.271/min,Ea1=25.9kJ/mol;VER的反应级数为n2=0.961,1gk2=4.441/min,Ea2=40.2kJ/mol。根据动力学参数得出了反应速度、和反应温度三者之间的关系曲线及PU／VER－IPN形成的工艺参数;反应温度60℃、反应时间2h;反应温度,100℃、反应时间2h。     

醋酸丁酸纤维素的酯化及动力学

采用硫酸为催化剂,用正交实验研究了醋酸丁酸纤维素的酯化反应,通过测定其酰基含量分析酯化反应的程度,探讨了酯化反应动力学,并建立了动力学方程.实验得到CAB-381的最佳工艺条件为:10 g精制短棉绒恒温活化12 h,V(正丁酸):V(乙酐)=5:1,70℃反应1.5 h,水解1 h;实验结果表明,醋酸丁酸纤维素的酯化表现为一级连串反应,在本实验条件下,反应的表观活化能En=7.92 kJ/mol,表观反应速率常数k'=7.31×10-5e-7920/RT(s-1).     

聚氨酯/乙烯基酯梯次化IPNs的制备及力学性能研究

采用同步法,制备弹性聚氨酯(PU)与乙烯基酯树脂(VER)为体系的一系列梯次化互穿聚合物网络(IPNs)材料,对梯次化IPNs体系网络间的互穿缠结作用,进行多角度力学性能探讨.结果表明,梯次化效应使IPNs材料的力学性能得到明显改善.     

4,4’-二氨基二苯砜固化环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料反应动力学的研究

选择4,4’-二氨基二苯砜（DDS）作为固化剂,采用非等温DSC法研究了双酚A缩水甘油醚型环氧树脂（E-51）/有机蒙脱土（MMT）纳米复合材料的固化反应动力学,根据Kissinger方程计算出该反应的表观活化能（ΔE）为59.91 kJ/mol,基于Crane方程计算得到该反应的反应级数为0.89,表明该反应为一复杂反应,根据固化反应动力学测试结果确定了E-51/DDS/MMT体系固化成型工艺.     

不同聚酰胺用量下环氧树脂的非等温固化

采用等速升温差示扫描量热法(DSC)和红外光谱(FTIR),研究了聚酰胺651(PA651)的用量对环氧树脂(EP)固化反应行为和动力学的影响.结果表明除了反应级数和反应程度外,PA651的3种不同用量对反应热、表观活化能和固化机理影响明显.在此基础上确定了相应的动力学方程和适宜固化工艺.