模型拟合法研究酚醛树脂的固化动力学

根据非等温差示扫描量热(DSC)曲线,结合n级模型和自催化模型对酚醛树脂的固化动力学进行了研究,分析了DSC热行为,得到了固化特征温度,求解了固化反应动力学参数。采用分段拟合的方法建立了固化动力学模型,预测了动态条件下的固化行为,并分析了此树脂的固化行为特征。研究结果表明,固化反应前中期遵循自催化反应机理,固化后期符合n级反应模型,反应受扩散控制影响不明显。模型预测曲线与实验数据曲线吻合的很好,证实了此模型的准确性。研究还发现,Crane方程所求的反应级数不能准确描述此树脂体系的固化行为,并创新型采用线性拟合法求出反应级数。     

环氧树脂体系固化反应动力学特征

采用非等温差式扫描量热方法(DSC)对双酚A型环氧树脂(E-51)与日本TAF环氧沥青(J-2)固化剂的固化反应动力学特征进行了研究.根据不同升温速率下环氧树脂体系固化反应的DSC曲线特征,通过n级自催化反应模型,求解出固化反应动力学参数,进而得到其固化反应动力学方程,探讨其固化反应机理.试验结果表明,通过固化反应动力学模型所得到的曲线与试验得到的DSC曲线吻合较好,所确立的模型在5～25 K/min的升温速率下能较好地描述环氧树脂体系固化反应过程,为研究环氧沥青固化机理提供理论基础,有利于制定和完善环氧沥青合理的固化工艺.     

含柔性链SiO_2/EP纳米杂化材料的固化动力学

采用溶胶-凝胶法制备了聚硅酸溶胶,在其表面接枝柔性链段并以此为前驱物,通过原位聚合法制备了SiO2/EP纳米杂化材料。利用差示扫描量热仪对杂化材料的固化动力学进行了研究。采用Kissinger和Crane等方法,利用不同升温速率下的DSC曲线,分别求出固化体系的表观活化能Ea、反应级数n和频率因子A等参数,得出了固化体系的反应动力学方程。     

酚醛树脂固化的非模型拟合动力学研究

根据不等温差示扫描量热曲线,采用非模型拟合动力学法对酚醛树脂的固化动力学进行了研究。基于Fried-man,Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger-Akahira-Sunose 3种模型计算得到了固化速率及活化能与固化度的关系,进而对此树脂体系的固化反应阶段及固化行为进行了分析,并对等温固化行为进行预测。结果表明,固化反应逐渐从自催化反应机理转变为n阶反应机理,与模型拟合法研究的结果基本吻合。对Friedman,Flynn-Wall-Ozawa,Kissinger-Akahira-Sunose 3种动力学方法进行比较发现,3种方法都显示了较好的拟合结果。其中,Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger-Aka-hira-Sunose两种方法的结果十分接近,并能对固化行为进行准确地反映。     

环氧树脂含硅固化剂的固化动力学研究

采用化学合成方法,利用甲苯-2,4-二异氰酸酯、羟基硅油和二乙胺合成了新型的环氧树脂含硅固化剂,使用红外光谱分析初步确定了合成固化剂的分子结构,通过差示扫描量热法(DSC)分析了合成固化剂/环氧树脂固化体系的固化动力学,并对固化制度进行了优化计算.采用分析固化动力学常用的Kissinger等分析方法,对体系表现活化能和反应级数进行了分析.计算结果表明,体系的表观固化活化能为57.07 kJ/mol,反应级数为n=0.9203.外推法得到体系理论凝胶温度Tgel =366.51 K、最大固化速率温度Tcure=386.44 K、后固化温度Ttreat=397.30 K.     

聚醚胺/环氧树脂固化体系的动力学研究及性能

以聚醚胺类化合物作为环氧树脂的固化剂,得到的固化体系相对脂肪胺及简单二胺为固化剂的固化体系具有良好的弯曲强度和抗冲击性能。并采用DSC测试方法研究了环氧树脂与聚醚胺的固化进程动力学参数,由Kissinger方程得出固化反应的活化能E为51.91kJ/mol,频率因子A为3.214×106 s-1,由Crane方程得出固化反应级数n=0.887 9,并得到固化反应的动力学方程,-dα/dt=k（1-α）0.887 9,其中k=3.214×106exp（-6 243.7/T）。     

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.     

环氧乙烯基酯树脂的固化动力学及固化工艺研究

采用DSC法研究了FUCHEM879环氧乙烯基酯树脂体系的固化过程,分析升温速率对固化体系DSC曲线的影响,确定了该固化体系的反应动力学方程;采用外推法从理论上得到树脂体系的凝胶温度、固化温度和后固化温度等固化工艺参数,并由实验得到了优化的固化工艺。     

先进树脂基复合材料基体双马来酰亚胺的固化动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究了二烯丙基双酚A(DABPA)改性的二苯甲烷双马来酰亚胺(BMIM)的固化动力学，采用n-级固化反应模型分析了各个温度下的试验数据．使用Sharp等人给出的方法确定了反应机理函数的具体形式，利用最小二乘法确定了活化能和频率因子，试验结果表明，该树脂体系的固化动力学可以用一级固化反应模型表征。     

采用差示扫描量热法(DSC)对TDE-85/70#酸酐体系固化动力学的研究

利用差示扫描量热法（DSC）和极值法对TDE-85型环氧树酯／70#酸酐体系固化动力学进行了研究，求得了体系的固化动力学参数，并对固化反应机理进行了初步探讨．结果表明：适量的苯胺促进剂将有效地加速固化反应并降低固化反应的活化能．     

三氧化二铝对环氧树脂固化动力学及 热降解动力学的影响

采用热分析法研究了高含量Al₂O₃填料对环氧树脂（E51）/二氨基二苯甲烷（DDM）体系的固化表观活化能、热降解动力学和性能的影响.非等温差式扫描量热法（DSC）固化动力学研究表明,加入Al₂O₃体系的反应活化能由51.49 kJ/mol降低至48.12 kJ/mol;用n级非等温动力学法分析获得了固化反应的动力学参数.利用热重分析研究了环氧固化物体系的热降解动力学,用FWO方法计算固化物降解活化能结果表明,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系初始分解活化能影响不大,当降解率达到30%时,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系分解有明显的抑制作用.热重红外联用测试结果表明,甲烷、羰基化合物、胺和双酚A是E51/DDM热分解过程中的主要产物,Al₂O₃粉体能提高E51/DDM体系的热稳定性.动态热机械研究表明,Al₂O₃的加入增大了环氧树脂固化产物的储能模量.DSC测试结果表明,Al₂O₃加入后,体系的玻璃化转变温度由114.16℃提高到121.51℃.     

DSC及IR联合测定环氧树脂-双氰胺体系固化工艺参数

采用非等温DSC法研究了固化剂用量对环氧树脂固化反应的影响。同时利用不同升温速率下测得的DSC曲线研究了环氧树脂-双氰胺体系的固化反应动力学,并由DSC及IR分析技术确定了该体系的最佳反应条件。实验结果表明：固化剂双氰胺最佳用量为5．6％,最佳固化温度为403K,固化时间为70min,该体系的反应活化能为96．82kJ／mol,反应级数为0．93。     

Rubber curing process simulation based on parabola model

The curing process of rubber fender was investigated. A parabola model was put forward for the first time, which described variation of rubber thermal properties such as heat conduction and specific heat. Based on Kamal and Sourour model, a modified Rafei kinetic model was used to predict the rubber curing kinetics. To compare with experimental data, the fender curing process was simulated by parabola model and linear model respectively. Additionally, the curing craft and structure of the fender were modified and evaluated based on finite element analysis (FEA). As a result, the curing uniformity and efficiency of the fender was highly improved. It was investigated that, the parabola model correlated the rubber thermal behavior more precisely. The numerical prediction was in good agreement with the experimental evaluation.     

环氧树脂/纳迪克酸酐/乙酰丙酮铬体系固化反应动力学研究

以环氧树脂为主体树脂,酸酐为固化剂,乙酰丙酮铬( Cr(acac)3)为促进剂,通过不同升温速率测定固化体系的DSC曲线来研究该体系的反应动力学历程.运用Kissinger、Ozawa方法计算出固化体系在不同促进剂用量下的表观活化能Ea及指前因子A,结合Crane公式求出反应级数n值近似为1.结果表明:适量的Cr(ac...     

ATPU/环氧树脂固化物热稳定性的研究

采用热重法(TG-DTG)研究了2种含有柔性链和刚性结构单元的端胺基聚氨酯(ATPU-2和ATPU-1.5)对环氧树脂E-44固化物热稳定性特点和热分解动力学的影响。结果表明,固化剂ATPU-2与E-44固化物的热分解温度高于ATPU-1.5/E-44体系的固化物,ATPU-2/E-44固化物的分解残余量也高于ATPU-1.5/E-44体系。表明ATPU-2/E-44体系具有更好的热稳定性。固化反应动力学研究表明ATPU-2/E-44固化物的分解反应活化能高于ATPU-1.5/E-44体系。     

基于K-R动力学模型的子午线轮胎硫化过程仿真

采用混合定律模型来描述橡胶-钢丝复合材料的比热容、导热系数随温度的变化规律,利用K-R动力学模型来分析硫化反应热,基于非线性有限元软件ABAQUS编制了相应用户子程序,实现了轮胎硫化过程一体化模拟分析。在此基础上,以11.00R22.5型全钢载重子午线轮胎为研究对象进行了硫化过程模拟分析,并与轮胎硫化测温试验以及传统的模拟分析结果进行了对比。结果表明:利用此模拟分析方法可以有效地提高轮胎硫化分析精度。进而分析了硫化过程中轮胎内部温度、焦烧时间和硫化程度的变化情况,确定了轮胎的最难硫化部位,为轮胎硫化工艺设计提供了理论指导。     

含硅环氧树脂的制备及其固化动力学研究

采用二苯基硅二醇与邻甲酚醛环氧树脂在SnCl₂ 催化作用下合成了含硅环氧树脂(CNE - Si),并用FT - IR、1 H - NMR对产物进行了结构表征,采用 TGA分析了含硅环氧树脂的热稳定性。结果表明,- Si -基团的引入大大提高了环氧树脂的热稳定性。采用非等温 DSC方法探讨了含硅环氧树脂的固化反应过程,用T -矱外推法确定了含硅环氧树脂在线性酚醛树脂固化剂作用下的固化工艺参数,即：起始固化温度为 110℃,最快的固化反应温度为125℃,后固化温度在170℃附近。用Kissinger和Ozawa法进行了动力学研究,得到了其固化反应活化能、反应级数等动力学参数,为含硅环氧树脂的应用提供了基础数据。     

氧化锌/环氧树脂基透明纳米复合材料固化动力学研究

利用动态差示扫描量热法（DSC）研究了氧化锌/环氧树脂（ZnO/EP）体系的固化过程,考察了ZnO纳米颗粒对环氧树脂固化反应动力学的影响。采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Crane公式计算了体系的反应活化能、频率因子及反应级数等固化反应参数。结果表明：ZnO纳米颗粒的加入使环氧树脂的理论凝胶温度降低而理论固化温度升高;同时,降低了固化反应活化能,降低程度随固化反应过程的深入逐渐减小;另外,固化反应的反应级数基本不变。这说明纳米ZnO的加入对固化反应有一定的促进作用,但不改变环氧树脂固化反应机理。