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。     

等温与非等温DSC法研究环氧树脂的固化动力学

采用等温和非等温DSC法对双酚A环氧树脂(DGEBA)/4,4′-二氨基二苯砜(DDS)体系的固化过程进行了研究。通过非等温DSC曲线确定其固化工艺温度,并通过Kissinger方程和Crane方程的线性拟合得到非等温DSC条件下的动力学参数,由动力学参数得到的固化度与时间的理论关系曲线表明其固化机理非n级机理而是自催化机理。等温DSC实验测试曲线证明了DGEBA/DDS的固化过程确实符合自催化机理的特征。两种方法测试结果表明不同测试条件对环氧树脂的固化反应影响不同。     

环氧树脂/对甲基苯基双胍固化反应动力学研究

根据非等温和等温DSC数据,采用等转化率法和模型拟合法对环氧树脂/对甲基苯基双胍体系的固化反应过程进行了研究,分析了固化体系在非等温和等温条件下的固化规律。并通过Malek最大概然函数机理法确定了固化反应机理函数,计算出固化反应动力学模型参数。结果表明,考虑了扩散影响的等温自催化反应速率模型对该体系等温固化过程的预测数据与DSC实验数据吻合得更好。同时,在比较非等温和等温自催化动力学模型的计算值与实验值的基础上,结合活化能随固化度的变化规律,对不同温度条件、不同转化率下固化体系的反应历程和机理进行分析,为工业应用中固化工艺条件的优化提供了理论依据。     

二硫代二吗啉对烯丙基环氧树脂/硫磺体系双固化行为的影响

采用差示扫描量热(DSC)法研究了二硫代二吗啉(DTDM)对烯丙基环氧树脂/硫磺(DADGEBA/S)体系双固化行为的影响,以及不同DTDM/S配比对DADGEBA/S体系双固化行为的影响,并探讨了DTDM的最佳添加量。另外,还利用T-β外推法探究了DADGEBA/DTDM/S复合体系固化工艺条件。研究结果表明:当m(DADGEBA)∶m(DTDM)∶m(S)=15∶1∶2时,复合体系固化反应速率较快,其最佳固化条件为160℃/1 h、180℃/3 h和220℃/2 h。     

环氧化端羟基聚丁二烯的固化反应动力学

通过粘度测试研究了甲苯二异氰酸酯、HDI三聚体(HDI-trimer)、异佛尔酮二异氰酸酯及二苯基甲烷二异氰酸酯对环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)固化的影响,结果表明EHTPB-HDI三聚体体系前期粘度增长较慢而后期增长较快,满足高聚物粘结炸药(PBX)药浆的需求。采用非等温DSC法对该体系的固化反应动力学进行了研究,由Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Doyle法分别计算该体系的固化反应活化能并得到平均值67.83 kJ/mol。运用Crane法得到反应级数n (0.878)及固化反应动力学方程,验证了该体系符合n级反应模型。利用外推法得到该体系的固化起始温度、峰顶温度、终止温度分别为157.8, 166.1和173.1℃,为最佳固化工艺的确定提供了依据。     

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。     

DMP-30对环氧/马来酸酐固化行为的影响

通过非等温DSC法研究了促进剂2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP–30)对环氧树脂E-51/马来酸酐(MA)体系的反应热行为以及反应动力学的影响,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,利用Crane模型计算得到相应的固化反应级数,通过DSC分析,得出最佳的固化工艺,并对2%(wt)促进剂用量下的固化体系的固化特性进行了预测。结果表明,DMP-30的加入降低了DMP-30/E-51/MA体系的表观活化能和反应温度,同时所有固化体系的反应级数为一级反应,并没有改变环氧树脂的固化机理;通过对DSC数据分析,得到最佳的固化工艺为90℃2 h→120℃2 h→130℃1 h;利用所得的固化动力学方程预测DMP-30含量为2%(wt)体系的固化特性,为通过升高温度和延长时间达到较高的固化度提供了理论依据。     

聚酯树脂粉末涂料的固化行为

用差示扫描量热法(DSC)对固态条件下聚酯/TGIC(triglycidyl isocyanurate)体系的非等温固化反应动力学进行了研究。根据DSC和热重（TG）的分析结果,对聚酯粉末的固化过程及热稳定性进行了探讨,通过温度-升温速率图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113、146和195℃。采用Kissinger方程、Doyle-Ozawa方程和Crane方程对DSC数据进行分析,得到了固化反应的平均表观活化能65.71 kJ·mol^-1,频率因子8.50×106 min^-1、反应级数0.95,建立了该树脂体系的固化动力学模型。讨论了固化反应速率、固化度、固化温度与时间等关系的变化规律及影响因素,为优化铝型材用粉末涂料聚酯体系的固化工艺提供了理论基础。     

苯并(口恶)嗪改性环氧酸酐体系的固化机理及动力学

利用一种二胺型苯并(口恶)嗪改性环氧酸酐体系。通过FT-IR和DSC分析了改性体系的固化机理。结果表明：共混树脂体系在固化时存在两个反应,首先是环氧树脂与足量的酸酐在咪唑作用下在100℃先开始固化,并在150℃固化2 h后固化完全,之后苯并(口恶)嗪在180℃发生开环聚合。用非等温DSC法研究了该共混体系的固化动力学。采用Flynn-Wall-Ozawa方法求出了共混体系在固化时两个固化反应的活化能,分别为65.27 kJ·mol^-1和92.8 kJ·mol^-1,并利用Friedman方法判断了两个反应都是自催化反应,计算得到自催化模型曲线与实验曲线能较好地吻合。     

TDE-85/DICY/取代脲中温固化体系的固化动力学

采用DSC研究了以双氰胺/取代脲为潜伏型中温固化体系的三官能团环氧树脂TDE-85的固化反应动力学,探讨了反应机理并确定了最佳的固化工艺参数。结果表明,固化温度<140℃时,受扩散效应和双氰胺在环氧树脂中溶解速率的影响,体系的等温固化行为与自催化模型存在偏差;固化温度>150℃后,体系的等温固化行为可用自催化反应模型很好地描述,其表观活化能为86.33 kJ/mol,指前因子为2.68×1010,总反应级数(m+n)为2～3。综合变温DSC和等温DSC的实验结果,可确定体系的最佳固化工艺条件为:120℃下预固化1 h后再升温至150℃保温1 h。     

一种低熔点芳香酯型液晶环氧树脂的合成与固化

本文合成了一种低熔点的芳香酯型液晶环氧树脂双4-环氧丙氧基乙氧基邻甲基对苯二酚酯(MPEPEB),并用IR、EA、1H-NMR、DSC和POM对其结构和性能进行了表征,结果表明MPEPEB在78.7℃～133.9℃之间为向列型液晶,并在降至-50℃后仍能保持液晶态。DSC研究表明,比较升温固化与等温固化的数据表明固化速率,不仅是反应温度和反应程度的函数,同时还与反应历程有关。固化后的体系具有较低的玻璃化温度,并且室温下保留的液晶结构在升温至86℃～88℃时消失。     

HBP-SiO2对氰酸酯树脂固化动力学的影响

为了提高nano-SiO2在树脂基体中的分散性,采用一种超支化聚硅氧烷修饰的纳米二氧化硅(HBP-SiO2)改性氰酸酯(CE)树脂。利用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了HBP-SiO2/CE电子封装材料的固化动力学,求得其固化工艺参数和固化动力学参数分别为:凝胶温度150.17℃,固化温度197.81℃,后处理温度258.97℃;表观活化能11.22kJ/mol,反应级数0.75,频率因子18342.84s-1。研究表明,HBP-SiO2的加入可以降低CE的活化能,使其固化反应可以在较低温度下进行。     

含三嗪结构环氧树脂的固化反应动力学研究

研究了邻甲酚醛环氧树脂／苯代三聚氰胺酚醛树脂的固化反应机理,邻甲酚醛环氧树脂（o—CFER）被固化剂苯代三聚氰胺酚醛树脂（BPR）固化,采用非等温扫描方法研究环氧树脂固化反应,用来确定其固化反应动力学参数以及最佳固化工艺条件。用差示扫描量热仪（DSC）对邻甲酚醛环氧树脂固化体系的固化反应过程进行了分析。采用不同升温速率,用Kissinger方法求得体系固化反应的表观活化能△E=63．6kJ／mol,根据Crane理论计算得到该体系的固化反应级数n=0．899。固化反应起始温度、峰值温度、终止温度分别为Tio=102．95℃、Tpo=132．16℃、Tpf=166．6℃,为确定苯代三聚氰胺酚醛树脂作为固化剂的固化反应条件提供了一定的理论依据。     

邻苯二甲酸二丙烯酯的固化及其反应动力学

利用FTIR研究了邻苯二甲酸二烯丙酯(DAOP)在高温条件下的固化反应,采用DSC研究确定了2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(DMDPB)/邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)体系的固化行为及其动力学参数。结果表明:DMDPB可在180~210℃下引发DAOP树脂的固化反应,且体系固化过程中放热平缓;DMDPB用量为2%时,体系的凝胶温度、固化温度、后处理温度分别为:173.19℃、195.72℃、209.20℃;其表观活化能为93.488 kJ/mol,反应频率因子为1.02×1010,表观反应级数为0.9223。     

偶联剂表面处理nano-SiO2填充BCE/BMI体系的固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了偶联剂KH560处理的nano-SiO2填充BCE/BMI体系（nano-SiO2/BCE/BMI）的固化动力学,用Kissinger、Crane和Ozawa法确定固化动力学参数。结果表明,nano-SiO2/BCE/BMI体系的固化反应表观活化能为65.05 kJ.mol-1和6.61×106 s-1;反应级数为0.89;nano-SiO2/BCE/BMI体系的固化工艺参数：凝胶温度为116.33℃、固化温度为163.34℃及后处理温度为213.27℃。     

CE2908聚酯粉末涂料固化反应特性

用示差扫描量热法(DSC)在动态条件下对CE2908聚酯/异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)体系的固化反应动力学进行了研究。运用温度-升温速率图外推法确定了该体系的特征参数∶凝胶温度(T0)、固化温度(Tp)和后固化温度(Tf)分别为113℃、146℃和195℃。采用Kissinger方程和Crane方程计算CE2908聚酯/TGIC酯体系的动力学参数,平均表观活化能Ea为62.32 kJ/mol、频率因子A为8.50×106min-1、反应级数n为0.95。建立了该树脂体系的固化动力学模型。利用所建立的固化动力学方程分别讨论了等温和动态条件下CE2908聚酯/TGIC的固化反应特性,为优化聚酯/TGIC体系粉末涂料固化工艺提供了理论依据,并在生产工艺中验证了其正确性。     

超声波辅助杂多酸催化合成7-羟基4-甲基香豆素

利用超声波辐射技术,以乙酰乙酸乙酯和间苯二酚为原料,水为溶剂,磷钨酸为催化剂,通过Pechmann缩合反应合成了7-羟基4-甲基香豆素（HMC）,其结构经熔点仪和IR分析表征。结果表明,超声波辅助作用有效促进了HMC的合成反应。实验考察了催化剂用量、原料配比、反应时间、反应温度对HMC收率的影响,确定了适宜的反应条件为：间苯二酚与乙酰乙酸乙酯物质的量比为1：1,反应时间为40min,催化剂用量为反应物质量的2．5％,反应温度为80℃。在此反应条件下。HMC的收率为96．8％。     

聚酯/TGIC粉末涂料固化动力学分析

通过傅里叶变换红外光谱（ FT-IR）分析 EWA1113与 PWA1221两种聚酯 /TGIC粉末涂料固化前后结构的变化,判断粉末涂料是否发生固化反应;运用差示扫描量热分析（ DSC）分析粉末涂料的固化过程,探究不同颜料对粉末涂料的固化行为的影响。结果表明： EWA1113与 PWA1221两种粉末涂料的理论固化温度范围分别为 133. 2~232. 2 ℃和 151. 6~232. 2 ℃;采用 T-β外推法确定 EWA1113粉末的固化工艺参数,线性拟合可得到凝胶化温度 T₀为 97 ℃,固化温度 T_p为 159. 6 ℃,后处理温度 T_f为 195. 98 ℃;通过 Kissinger微分法和 Doyle-Ozawa方程研究反应的活化能,通过计算分析得出活化能 E_a为 92. 14 kJ/mol;采用 Crane经验方程进行计算得出固化反应级数 n为 0. 93;并通过 DSC分析涂层的固化特性、固化度与温度的关系、理论最小固化时间等,得出在同一温度下,升温速率越慢,粉末涂料的固化程度越大的结论。