不饱和聚酯树脂BPO/DMA/MHPT固化体系的研究

采用引发剂过氧化苯甲酰(BPO)和复合促进剂N,N-二甲基苯胺(DMA)/N-甲基-N-2-羟乙基对甲苯胺(MHPT)组成的固化体系,室温条件下对不饱和聚酯树脂(UPR)进行固化,研究了BPO用量为5.0%、促进剂总量为4.0%时改变DMA与MHPT配比对UPR凝胶时间、固化速度及原子灰的凝胶时间、表干时间、附着力的影响,得出了MHPT和DMA的适宜质量比为1.5:2.5,可使UPR在固化过程中有较长的施工期、后期快速固化,且原子灰有适宜的表干时间和良好的附着力。     

原子灰BPO-DMA-Co(Ⅱ)固化体系的探讨

采用BPO(过氧化苯甲酰)-DMA(二甲基苯胺)和BPO-DMA-Co(Ⅱ)(异辛酸钴)两种固化体系,对原子灰进行固化和等温差示扫描量热法(DSC)测试,并对其固化性能、固化程度、反应活化能进行了考察。结果表明,BPO-DMA体系中Co(Ⅱ)的引入,不仅保持凝胶时间(t_1)不变,而且可将表干时间(t_2)缩短至25 min,Δ(t_2–t_1)缩短至10 min,固化后有明显附着层;等温固化反应活化能(E_a)由55.13 kJ/mol降低至53.13 kJ/mol,加快了固化速度,增大了反应热。通过非等温DSC考察原子灰BPO-DMA-Co(Ⅱ)固化体系,采用Kissinger极值法、FWO积分法、T-β外推法,计算其固化参数为E_a=54.57kJ/mol、指前因子A=9.153×10~7min~(–1);当升温速率β=0时,环境温度为307.88K,固化有较快的起始反应速度;323.50K时放热速度最大;371.15K时反应完成;根据Friedman方法判定该体系遵从自催化固化模型,并得到动力学方程ln(da/dt)=lnβ(da/d T)=–Ea/(R·T)+nln(1–a)+mlna+ln A,采用该方程对固化过程进行模拟,结果与实验数据很好地吻合。     

不饱和聚酯树脂BPO/DMA固化体系的研究

采用过氧化苯甲酰/N,N-二甲基苯胺(DMA)固化体系室温条件下对不饱和聚酯树脂(UPR)进行固化,可以降低常用的过氧化酮/钴盐体系的危险性。研究了BPO用量为2%时常压条件下改变促进剂N,N-二甲基苯胺用量对不饱和聚酯树脂凝胶和固化特性及后处理对固化物性能的影响,得出不饱和聚酯树脂∶过氧化苯甲酰∶N,N-二甲基苯胺最佳比为100∶2.0∶0.2,力学性能最好、吸水性低;后处理会较大程度的改善固化物的力学性能和吸水性,弯曲强度提高约50%,吸水率降低约50%。     

N-甲基-N-2-羟乙基对甲苯胺和过氧化物引发体系

研究了N,N 二甲基苯胺(DMA)和N 甲基 N 2 羟乙基对甲苯胺(MHPT)与过氧化物组成的引发体系对不饱和聚酯树脂(UPR)固化的影响。结果表明:在促进剂浓度相同时,MHPT的凝胶时间为DMA的1/4～1/7,固化时间为DMA的缩短50%～25%,放热峰温度和巴氏硬度比DMA的高;固化温度与凝胶时间曲线表明MH PT比DMA的反应活性更高。温度比较低时(5℃),2,4 二氯代过氧化二苯甲酰(DCBPO)和过氧化二苯甲酰(BPO)/DMA体系不能使树脂快速固化,而DCBPO和BPO/MHPT体系能使树脂快速固化。使用DSC对固化的树脂样品进行非等温扫描,结里显示玻璃化转变温度和固化程度比DMA的高。     

芳叔胺促进剂对锚固剂的固化

研究了过氧化物与芳叔胺N,N-二甲基苯胺(DMA)和N,N-二甲基对甲苯胺(DMT)组成的体系引发不饱和聚酯锚固剂的固化,两种促进剂的锚固力和压缩强度相当;室温下用过氧化苯甲酰作引发剂时,发现DMT反应效率是DMA的1 5～3 5倍,与实验结果一致,即DMT的凝胶时间和固化时间比DMA分别缩短2/3和62%以上,放热峰温度也比DMA的高;由此说明,DMT比DMA具有更大的低温反应活性。在不用2,4-二氯代过氧化苯甲酰条件下,过氧化苯甲酰和DMT组成的体系也能使锚固剂达到超快速固化;说明DMT适合作锚固剂的促进剂。     

燃速催化剂对聚醚黏合剂固化动力学的影响

采用DSC–TG(差热–热重)联用的分析方法,分别研究了燃速催化剂FBC(铁盐)和LBC(铅盐)对PET(环氧乙烷和四氢呋喃共聚醚)/N–100(多异氰酸酯)/TDI(甲苯二异氰酸酯)和GAP(聚叠氮缩水甘油醚)/N–100/TDI聚醚黏合剂体系的固化反应的影响,获得了2种黏合剂体系的固化反应动力学参数的变化。结果表明:PET/N–100/TDI与GAP/N–100/TDI体系反应更接近于一级反应,对于PET/N–100/TDI体系,采用FBC作燃速催化剂,其固化反应活化能更低,反应速率更快;而对于GAP/N–100/TDI体系,采用LBC作燃速催化剂,其固化反应活化能低很多,反应速率更快,催化效果更好。此外,由Kissinger方法和Ozawa方法计算的固化反应活化能比较接近,说明本研究得到的固化反应动力学参数是正确可靠的,从而为PET/N–100/TDI和GAP/N–100/TDI体系固化反应进程的控制提供了理论依据。     

丙烯酸环氧酯固化反应的研究

用双酚A环氧树脂在苄基三乙基氯化铵催化下与丙烯酸(或甲基丙烯酸)反应,得到了丙烯酸环氧酯(EPA);用IR测定了EPA和固化EPA的结构变化;用DSC研究了ERA(Ⅰ)—ST/BPO—DMF和EPA(Ⅱ)—ST/CPO—CON体系的固化反应动力学,求得固化反应的活化能,用TG证明了对本试验体系固化EPA(Ⅰ)比EPA(Ⅱ)有较高的热稳定性。     

促进剂对环氧树脂固化性能影响研究

研究了促进剂2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP–30)用量对环氧树脂E–44(6101)/低分子–650–聚酰胺(PA)固化体系力学性能的影响,并采用非等温法研究了E–44/PA/DMP–30体系的固化反应动力学。结果表明,DMP–30的最佳用量为E–44质量的10%,此时E–44/PA/DMP–30固化体系的剪切和压缩强度分别为16.2和83.3 MPa;E–44/PA/DMP–30体系的表观活化能为55.28 kJ/mol,反应级数为0.899。少量促进剂的加入,降低了E–44/PA体系的反应温度,缩短了固化时间,提高了体系的力学性能。     

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。     

中低温固化高性能环氧树脂TGDDM体系性能研究

为解决二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚(TGDDM)成型过程中高温固化引起的内应力增加、不易操作和低温固化所带来的低热稳定、低力学强度的问题,采用中温固化剂(JH)和高温固化剂(DDS)同时固化TGDDM,考察了三元复配体系的固化行为、力学性能及热稳定性。结果显示,当共混体系中TGDDM,DDS,JH的组成比例为100∶10∶30(TSJ–3)时,体系初始固化温度下降至50℃左右,且TSJ–3体系表现出最佳的弯曲性能和最好的热稳定性,满足了中低温固化,同时具有出色的热稳定性和较好的力学性能的要求。     

过氧化缩酮/BPO对邻苯型不饱和聚酯固化影响

研究了不同配比的过氧化缩酮/过氧化苯甲酰(BPO)固化体系,在不同固化温度条件下对邻苯型不饱和树脂凝胶时间、固化时间、放热峰温度的影响,讨论了阻燃剂三乙基磷酸酯、十溴二苯乙烷对邻苯型不饱和聚酯树脂固化性能的影响.结果表明.在过氧化缩酮含量为1.0份,BPO含量为2.0份,110℃的条件下,该树脂固化效果最好.差示扫描量热曲线和放热峰温度表明,这种配合的固化体系比单独使用固化剂的固化效果好,能够将固化温度降低20～30℃.凝胶时间的测量结果表明,这种固化体系的最佳配比能够将固化时间缩短到1 min左右.     

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。     

环氧树脂／酸酐固化体系的固化动力学及耐热性研究

通过不同升温速率下的DSC研究了环氧树脂/酸酐固化体系的固化动力学.利用DSC、DMA和TGA研究了固化体系的耐热性能.通过分析确定了体系的固化工艺,采用Kissinger、Ozawa法计算出固化体系的表观活化能.其均值为62.00 kJ/mol,结合Crane公式求出反应级数为0.92.采用DSC法测得玻璃化转变温度Tg=183℃.采用DMA法测得玻璃化转变温度Tg=182℃.热失重曲线表明,固化体系的起始分解温度为350℃.     

固化促进剂含量对HTPB–TDI衬层及其界面黏结性能影响研究

端羟基聚丁二烯–甲苯二异氰酸酯(HTPB–TDI)衬层体系配方采用固化促进剂调节衬层固化速率,通过理论分析和试验验证,研究HTPB–TDI衬层体系中不同含量固化促进剂对衬层预固化时间、本体性能、与同体系复合固体推进剂黏结性能以及老化性能的影响。结果表明,HTPB–TDI衬层配方在固化促进剂乙酰丙酮铁(ET)质量分数0.16%⁰.80%范围内进行调节,预固化时间、本体性能及老化性能满足使用要求,并与高强度复合固体推进剂的固化速度相匹配,黏结性能满足使用要求。     

中温固化树脂体系的研究

潜伏型固化剂N-双酚A环氧体系可在125℃下固化。文中对几种固化体系的吸湿性、贮存稳定性及物理机械性能进行了比较;对温度对浇注体拉伸断口形貌的影响进行了初步分析。固化剂N固化的体系与二氰二胺一促进剂-环氧固化体系(CB)相比,模量相近,而强度及韧性明显高于(CB)体系。该体系的突出优点是预浸料在20℃下的贮存稳定性达4个月,是目前先进复合材料用中温固化树脂体系中贮存期最长的品种之一。     

环氧树脂/胺化酰亚胺潜伏性固化体系的制备

为了深入了解新型环氧树脂/胺化酰亚胺潜伏性固化体系的使用条件,采用差示扫描量热（DSC）技术考察了E–51型环氧树脂/脂肪族胺化酰亚胺体系的非等温固化反应过程,研究了体系的固化条件及固化物性能。结果表明：E–51与固化剂的物质的量比为1∶0.1;体系的固化条件为固化150℃/2 h,后固化180℃/1 h。树脂试样制备工艺简单,无挥发性有机溶剂,树脂混合物贮存稳定性好。体系固化反应平稳且放热量较少,完全固化后的树脂试样具有良好的耐水性、耐热性和物理机械性能。     

含BPO/PMDA双固化剂体系聚丁二烯环氧树脂胶粘剂的研究

采用均苯四甲酸酐(PMDA)和过氧化二苯甲酰(BPO)双固化剂固化聚丁二烯环氧树脂(ELPB),制备了ELPB/PMDA/BPO耐高温胶粘剂。研究结果表明,BPO对PMDA固化ELPB体系中环氧基团的固化反应没有影响,但对ELPB体系中双键的固化反应影响显著,并进一步促进了胶粘剂中互穿聚合物网络(IPN)的形成;由于交联密度的提高,ELPB/PMDA/BPO胶粘剂的耐热性能增加(耐热温度提高8℃左右),但固化物的脆性也随之增大,导致对铝/铝合金的剪切强度从15MPa左右降低至13MPa左右。     

苯并噁嗪/二苯基碘鎓六氟磷酸盐体系的催化固化研究

以二苯基碘鎓六氟磷酸盐(PF)为催化剂实现了对双酚A型苯并噁嗪(BA)的催化固化。通过差示扫描量热仪(DSC)和动态机械热分析仪(DMA)研究了PF对BA固化行为以及热力学性能的影响,并采用Kissinger和Ozawa方法研究了体系的固化动力学参数。研究表明,当PF添加量(质量分数)为1%时,BA的起始固化温度(T_i)和峰值固化温度(T_p)分别下降了41℃和25℃;PF添加量提升到3%时,T_i和T_p分别下降了43℃和31℃。BA在200℃固化30 min时的固化度为72%,而BA/PF-1%和BA/PF-3%体系在相同条件下固化度分别达到91%和99%。DMA测试表明,当添加1%的PF时,树脂的玻璃化转变温度(T_g)提升至213℃,比纯聚苯并噁嗪高13℃,且体系在25℃时的储能模量达到7 069 MPa,比纯聚苯并噁嗪树脂提高了近50%(25℃)。动力学研究结果表明,BA以及BA/PF体系的固化过程符合自催化固化模型。     

新型咪唑衍生物固化促进剂对环氧/酸酐体系的催化活性

采用自制的一种新型含羟基咪唑衍生物固化促进剂(HPID),通过非等温差示扫描量热(DSC)法研究了该固化促进剂对环氧树脂(EP)/酸酐体系固化反应的催化活性,对比分析了无促进剂时及分别加入HPID和常用固化促进剂DMP–30时EP/酸酐体系的固化特征温度,并应用Kissinger和Crane方程对3种体系固化动力学进行了分析,同时研究了HPID用量对体系浇铸体玻璃化转变温度(Tg)的影响,并与DMP–30进行了对比。结果表明,HPID明显降低了无促进剂体系的固化反应表观活化能和固化特征温度,其对EP/酸酐体系固化反应的促进作用与DMP–30相近,随HPID用量增加,浇铸体的Tg下降。当HPID用量为1.5份时,体系固化反应的表观活化能为76.821 kJ/mol,反应级数为0.913 4,反应较为复杂,相应浇铸体的Tg达到181.01℃,比加入DMP–30的浇铸体提高了31.48℃,耐热性得到明显提高。     

笼型倍半硅氧烷改性UPR的固化性能与热性能

采用示差扫描量热仪(DSC),热重分析仪(TGA)及动态力学分析仪(DMA)研究了甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷(MAP-POSS)与一缩二乙二醇型UPR、苯乙烯的等温共固化反应及动力学,测试了固化物的热性能和动态力学性能。结果表明,固化过程符合自催化反应机理,当体系中MAP-POSS质量分数为5%时,5%热失重温度和残留量5%时的温度较未加体系分别提高7℃和31℃,玻璃化转变温度降低4.2℃,热降解动力学符合1级反应。