SiO_2/CE/BMI复合材料固化反应动力学的研究

通过示差扫描分析法(DSC)研究了SiO2/氰酸酯树脂(CE)/含有活性稀释剂的双马来酰亚胺树脂(BMI)复合材料的固化动力学,求得其固化工艺参数为:凝胶温度87.13℃,固化温度137.27℃,后处理温度203.58℃;用Kissinger法和Ozawa法求得其固化动力学参数为:表观活化能6.692kJ/mol,反应级数1.493,Arrhenius方程中的频率因子11.9445s-1。与CE/BMI体系对比表明,SiO2的加入可以降低CE/BMI体系的活化能,使其固化反应可以在较低温度下进行。     

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。     

改性双马来酰亚胺树脂体系固化反应动力学参数的测定

用PERKIN—ELMER公司的DSC—7仪器测定了改性双马来酰亚胺树脂体系的固化反应。根据DSC测试原理和Arrhenius公式建立的固化反应动力学方程,借助DSC—7动力学软件,求出该树脂体系的固化反应动力学参数—Ea、n、z。利用已得到的动力学参数,进一步预测其固化反应程度(a)、固化反应温度(T)和固化反应时间(t)三者之间的关系。并求出该体系的凝胶化温度(Tgel)、固化温度(Tcure)和后处理温度(Ttreat)的近似数值。     

氧化石墨烯对氰酸酯树脂固化动力学的影响

以自制GO(氧化石墨烯)作为BCE(双酚A型氰酸酯)的改性剂制备相应的改性树脂。采用非等温DSC(差示扫描量热)法、Kissinger法、Crane法和升温速率-温度(β-T)外推法研究了GO对BCE固化动力学的影响,确定了纯BCE和GO/BCE体系的固化工艺条件和动力学参数。结果表明:纯BCE体系的凝胶温度为180.0℃、固化温度为201.0℃和后处理温度为221.1℃;GO/BCE体系的凝胶温度为158.8℃、固化温度为195.7℃和后处理温度为214.3℃;纯BCE和GO/BCE固化体系的活化能分别为102.38 kJ/mol和81.68 kJ/mol,反应级数分别为0.93和0.91。     

真空辅助RTM环氧树脂性能的研究

以低黏度环氧树脂为基体树脂、耐高温的胺类为固化剂,制备了一种真空辅助树脂传递模型(RTM)环氧树脂体系,研究了其黏度特性、树脂的固化反应热和力学性能等。结果表明,我们研发的环氧树脂体系的凝胶时间、固化温度和后处理温度分别为53.2℃、87.39℃和127.7℃。该体系的黏度、凝胶时间、耐热性和高温固化后的力学性能均适合真空辅助RTM成型。     

纳米SiO_2改性EP/BMI/CE树脂体系固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热(DSC)法对纳米二氧化硅/环氧树脂/双马来酰亚胺/氰酸酯(nano-SiO2/EP/BMI/CE)树脂进行了固化反应动力学和固化工艺研究。通过Kissinger法和Ozawa法求得了nano-SiO2/EP/BMI/CE树脂体系固化反应动力学的表观活化能。结果表明:改性CE树脂体系的固化工艺参数为凝胶温度112℃、固化温度195℃及后处理温度213℃,进而确定了改性CE树脂体系的最佳固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/3 h→200℃/2 h";改性CE树脂体系的平均表观活化能为59.90 kJ/mol。     

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。     

氮化铝/环氧树脂固化反应的研究

以4,4’-二氨基二苯甲烷为固化剂,采用非等温差式扫描量热法(DSC)研究了氮化铝/环氧树脂的固化动力学,确定了固化体系的凝胶化温度为67.65475℃、固化温度为137.66439℃、后处理温度为177.65657℃。采用Kissinger法和Crane法线性拟合直线得出环氧树脂复合材料的表观活化能为5.778 k J/mol,反应级数为0.68,从而确定其动力学方程模型。     

双马来酰亚胺对苯并噁嗪树脂固化动力学的影响

以含烯丙基醚的双马来酰亚胺预聚体(AE-BMI)作为苯并噁嗪(BOZ)的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法、Kissinger法、Crane法和β-T(升温速率-温度)外推法研究了AE-BMI/BOZ体系的固化动力学过程。结果表明:BOZ体系的凝胶温度为174.86℃、固化温度为210.95℃和后处理温度为222.44℃,AE-BMI/BOZ体系的凝胶温度为114.84℃、固化温度为199.75℃和后处理温度为227.64℃;两者的反应活化能分别为89.03、69.97 kJ/mol,反应级数分别为0.83、0.79。     

邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂固化特性的研究

运用示差扫描量热(DSC)法研究了邻苯二甲酸二烯丙基酯(DAP)树脂的固化反应历程。讨论了引发剂对DAP固化特性的影响,并由DSC曲线得到了DAP树脂的固化工艺和动力学参数。通过固化度、FT-IR的测试对DAP树脂在中温条件下的固化情况进行了研究。结果表明:在过氧化二异丙苯(DCP)固化体系中引入BPO可以使DAP树脂在更低温度下引发固化;在BPO、DCP用量均为2%的条件下,确定了体系的凝胶温度、固化温度、后处理温度分别为:100.5℃,124.3℃,137.8℃,表观活化能为129.3 kJ/mol,反应级数为0.950。固化度、FTIR的测试结果表明:DAP树脂在中温条件下可以固化得较完全。     

POSS改性BMI树脂固化动力学及固化工艺研究

以双马来酰亚胺(BMI)、二烯丙基双酚A(BA)和七苯基倍半硅氧烷三硅醇(POSS-triol)为原料,采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了BMI/BA/POSS-triol体系的固化反应过程。运用Kissinger极值法、Crane法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)等转化率法和T-β(温度-升温速率)外推法确定了改性树脂体系的固化反应动力学参数和固化工艺参数。结果表明:改性树脂体系的固化反应活化能和反应级数(接近于1)均随POSS-triol用量增加而变化不大,说明POSS-triol的加入并没有明显改变BMI/BA体系的固化反应机理;改性树脂体系的凝胶温度为175.7℃,固化温度为226.9℃,后处理温度为271.7℃。     

SBS胶粘剂溶剂的选择

为了提高nano-SiO在树脂基体中的分散性,采用一2种超支化聚硅氧烷修饰的纳米二氧化硅(HBP-SiO)改性氰酸2酯(CE)树脂。利用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了HBP-SiO/CE电子封装材料的固化动力学,求得其固化工艺参2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-1应级数0.75,频率因子18342.84s。研究表明,HBP-SiO的加2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。     

双酚A二烯丙基醚/双马来酰亚胺树脂固化动力学研究

以BBE(双酚A二烯丙基醚)作为BDM(4,4′-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺)树脂的改性剂,采用旋转黏度计和非等温DSC(差示扫描量热)法分别研究了BBE/BDM树脂体系在不同温度时的黏度和固化反应动力学过程。研究结果表明:该树脂体系在90~215℃范围内具有较低的黏度(低于1 000 mPa·s),完全满足RTM(树脂传递模塑)的工艺要求;该树脂体系的凝胶温度为210.7℃、固化温度为254.7℃和后处理温度为287.7℃,其固化体系的表观活化能为209.79 kJ/mol、频率因子为3.23×1018s-1和反应级数为0.955(近似1级反应)。     

咪唑催化苯并噁嗪树脂固化的研究

研究了以咪唑为催化剂的苯并口恶嗪树脂的固化反应。通过平板小刀法测凝胶化时间、等温DSC和程序升温DSC等方法,表征了含有咪唑的苯并口恶嗪树脂的固化反应过程,计算了该体系的固化动力学参数。结果表明,咪唑的引入使苯并口恶嗪树脂的固化初始温度从242℃降到了130℃左右,DSC曲线出现催化固化和热固化2个放热峰;咪唑对苯并口恶嗪树脂的催化作用在一定用量范围内随着用量的增加而增加;通过等温DSC分析,含有咪唑的苯并口恶嗪树脂在150℃下的固化反应是不完全的,经过高温后处理才能固化完全;经过等温动力学计算,咪唑催化苯并口恶嗪的固化反应级数为1.72,活化能为86.3kJ/mol。     

1,2-环己烷二甲酸二缩水甘油酯/改性脂环胺的固化

采用非等温示差扫描量热法(DSC)对1,2-环己烷二甲酸二缩水甘油酯/改性脂环胺固化剂(DGCHD/1618)体系的固化动力学进行了研究,通过Kissinger和Crane方程求得了固化反应的表观活化能Ea和反应级数n,由T-β外推法求得体系的起始固化温度、恒温固化温度和后处理温度。结果表明,DGCHD/1618体系固化反应的表观活化能Ea为47.01 k J/mol,反应级数n为0.914,体系的最佳固化温度分别为40℃、79℃和185℃。     

高固含量聚醚醚酮改性酚醛树脂固化动力学研究

采用溶液聚合法合成了高固含量(>80%)聚醚醚酮(PEEK)改性酚醛树脂(PF),用非等温DSC(差示扫描量热)法和T-β(温度-升温速率)外推法对其固化反应动力学过程进行了研究,并根据Kissinger方程、Ozawa方程和Crane方程等计算出该固化反应的动力学参数。结果表明:改性树脂的凝胶化温度为136.68℃,固化温度为167.16℃,后处理温度为197.39℃;其固化体系的表观活化能为100.02 kJ/mol,频率因子为1.84×106 s-1,反应级数为0.94(近似于1级反应)。     

脱水蓖麻油制备聚酰胺/环氧树脂体系的固化行为及固化工艺

采用脱水蓖麻油制得聚酰胺固化剂,并用差示扫描量热法(DSC)研究了该固化剂与环氧树脂体系的固化动力学模型。根据Kissinger方法和Crane方法得到该固化体系的动力学参数:表观活化能Ea为45.81kJ/mol,反应级数n为0.88,频率因子A为3.10×105s-1。由外推法得到体系最佳固化工艺为:起始固化温度为60℃,恒温固化温度为90℃,以及后处理温度为110℃。体系固化前后的红外光谱(FT-IR)进一步验证了该固化工艺的合理性。     

潜伏性EP固砂剂的固化工艺和固化动力学研究

采用非等温DSC(差示扫描量热)法对M-EPN(改性酚醛环氧树脂)与2PZ-PS(微胶囊固化剂)的固化反应过程进行了分析,得到了2PZ-PS的最佳掺量;然后运用Kissinger法、Ozawa法、Crane法和T-β(温度-升温速率)外推法,确定了固砂剂(由M-EPN和2PZ-PS所配制)的理论固化工艺和固化动力学参数。研究结果表明:当w(2PZ-PS)=23%(相对于固化体系质量而言)时,固砂剂能充分固化;该固砂剂具有良好的潜伏性能,并且固化反应可用1级固化动力学模型表征,而且其凝胶温度、固化温度和后处理温度分别为54.40、95.44、115.16℃,表观活化能、频率因子和反应级数分别为75.64 kJ/mol、9.37×10~9 min~(-1)和0.936。     

改性BMI/苯并噁嗪树脂固化反应特性研究

以双马来酰亚胺(BMI)作为苯并噁嗪(BZ)树脂的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法及Freeman-Carroll法研究了改性BMI/BZ树脂体系的反应特性和固化反应动力学过程。结果表明:改性BMI/BZ树脂体系的凝胶时间随BMI用量增加而缩短;改性BMI/BZ树脂体系的固化反应只有一个放热峰,其峰顶温度(230℃左右)明显低于纯BZ体系,并且与BMI用量无关;改性BMI/BZ树脂体系的固化反应近似于1级反应,当w(BMI)=30%~50%时,所建立的固化反应动力学模型在10℃/min时能较好描述改性树脂体系的固化反应过程。     

5405双马来酰亚胺树脂动态固化反应动力学研究

采用差示扫描量热(DSC)法对5405 BMI树脂的固化反应动力学进行研究。利用Kissinger方程和Crane方程分别得出不同升温速率下的非等温固化反应表观活化能(Ea)63.438 k J/mol,表观频率因子(A)2.25×104 S-1及反应级数(n)0.844。以自催化反应动力学模型为基础,建立了5405 BM I树脂的动态固化反应动力学方程。同时采用反应温度-升温速率外推法,获得了5405 BMI树脂的固化反应特征温度,凝胶化温度(Tgel.)153.2℃,固化温度(Tcur.)195.8℃,后处理温度(Ttre.)258.2℃。为优化树脂在实际应用中的固化工艺提供了一定的理论参考数据。