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。     

聚酰胺酸/环氧树脂的固化动力学研究

在高沸点的DMAc(N,N′-二甲基乙酰胺)溶液中制备了环氧树脂/聚酰胺酸(EP/PAA)共混物。采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了EP/PAA体系的固化动力学及其固化工艺,并通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法计算出该体系的动力学参数。结果表明:该EP/PAA体系的固化条件为"100℃/2 h→120℃/2 h",后处理工艺为140℃/2 h;其平均表观活化能为61.15 kJ/mol,反应级数为0.95,近似于1级反应;升温速率不同时,EP/PAA固化体系的频率因子(A)、峰温时的反应速率常数(KP)均不相同。     

聚酰亚胺改性环氧树脂/酸酐体系固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了聚酰亚胺(PI)改性环氧树脂(EP)/酸酐体系的固化反应动力学及其固化工艺。通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法计算出该体系的动力学参数。结果表明:该固化体系具有较高的活性,其固化工艺条件为"80℃/2 h→120℃/2 h",后处理工艺为150℃/2 h;采用Kissinger法和Ozawa法计算出该体系的平均表观活化能为8.24 kJ/mol;结合Crane方程计算出该体系的反应级数为0.95,近似一级反应。     

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。     

环氧灌封料固化反应动力学及其性能研究

采用非等温示差扫描量热法(DSC)研究了环氧树脂(E-51)/甲基四氢苯酐/DMP-30/球形SiO2体系的固化反应动力学,采用Kissinger法和Crane公式对体系的DSC数据进行了处理,获得了固化反应动力学参数,确定了固化工艺。同时通过力学性能和热性能测试研究了球形SiO2添加量对复合材料性能的影响。结果表明,SiO2质量分数为10%的体系其起始固化温度为109.7℃,峰顶固化温度为134.8℃,终止固化温度为154.3℃;较好的固化工艺为100℃/2 h+140℃/2 h+160℃/2 h。该体系反应级数n=0.917,表观活化能Ea=78.52 kJ/mol。当SiO2添加量为30%时,其弯曲强度达到最大值97 MPa,同时热分解温度达到最大值332℃,试样热膨胀系数也明显降低。     

甲基纳迪克酸酐固化环氧树脂的动力学研究

采用差示扫描量热法（DSC）,研究了以2-乙基-4-甲基咪唑为促进剂,甲基纳迪克酸酐固化双酚A型环氧树脂的固化行为特征。以固化反应焓和玻璃化温度两种参数,确定酸酐固化环氧树脂体系的最佳酐基系数,实验确定最佳酐基系数为0.90。依据四种不同升温扫描速率提供的数据,建立了该体系动力学方程并计算出固化反应级数。应用T-β外推法计算出甲基纳迪克酸酐固化双酚A型环氧树脂的固化工艺,即130℃3 h+160℃2 h。     

后处理对环氧树脂/酸酐固化体系性能的影响

分别以2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)、2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)和三乙醇胺(TEA)作为促进剂,探讨了后处理对3种EP(环氧树脂)/酸酐固化体系力学性能和耐热性的影响。研究结果表明:2,4-EMI促进EP/T-80(改性酸酐固化剂)体系具有相对较好的综合力学性能和耐热性;后处理工艺可明显改善固化产物的性能,使得固化物在提高强度的同时,也具有良好的抗变形能力和更好的韧性。     

固化促进剂对环氧树脂固化物性能的影响

借助透光率/雾度仪、DSC和SEM比较了四乙基溴化铵(TEABr)、二甲基苄胺(DBMA)、2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚(DMP-30)以及有机膦/溴络合物(AO-4)对E-51环氧树脂/酸酐固化体系性能的影响。结果表明,固化促进剂的加入可不同程度地提高环氧树脂的固化速率,改善固化物的透明度和耐热稳定性。AO-4质量分数为0.5%～1.0%,120℃下反应得到的环氧/酸酐固化物无色透明,综合性能最佳。     

动态DSC法研究BMI改性酚醛树脂固化反应动力学

采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究BMI(双马来酰亚胺)改性PF(酚醛树脂)体系的固化动力学,借助升温速率-温度(β-T)外推法和红外光谱(FT-IR)跟踪固化反应过程,确定了BAN(BMI改性PF)体系的固化工艺和固化动力学参数。结果表明:BAN的固化工艺为"120℃/2 h→140℃/2 h→160℃/2 h→180℃/2 h",后处理工艺为220℃/3 h,BAN固化体系的动力学参数是表观活化能Ea=123.4 kJ/mol、频率因子A=1.96×1012s-1和反应级数n=1.05;根据n级动力学反应模型求解出该树脂的反应动力学方程,其计算值与试验值基本吻合,说明该模型能较好描述BAN的固化反应过程。     

端脂肪氨基聚醚/环氧树脂胶粘剂的固化工艺研究

以端脂肪氨基聚醚(AATPE)作为环氧树脂(EP)的固化剂,制备出一种高强度、高韧性的EP胶粘剂。采用动态差示扫描量热(DSC)法和凝胶化理论模型研究了AATPE/EP胶粘剂体系的固化反应特点,并对其固化工艺进行了优化。结果表明:AATPE/EP体系的最佳固化工艺条件为"50℃/6 h→100℃/2 h";在最佳固化工艺条件下制备的固化产物,其固化度为97.14%,并且其力学性能优异。     

Curing kinetics study of an epoxy resin system for T800 carbon fiber filament wound composites by dynamic and isothermal DSC

Curing kinetics of DGEAC/DDM/DETDA/DGEB epoxy resin system was studied using dynamic and isothermal differential scanning calorimetry (DSC) for the preparation of T800 carbon fiber filament wound composites. In dynamic experiment, four kinds of epoxy resin systems were studied. Curing characteristics, such as curing range and curing temperatures of the epoxy resin system with mixed hardeners (DGEAC/DDM/DETDA), were found lying within those of the two epoxy resin systems with a single hardener (DGEAC/DDM, DGEAC/DETDA). The addition of reactive diluter (DGEB) caused increase in curing range and exothermic heat. In addition, the activation energies calculated by the isoconversional method of all four resin systems decreased to the minimum value in the early stage due to the autocatalytic role of hydroxyl groups in the curing reaction and then increased due to the increased viscosity and crosslink of epoxy systems. The addition of reactive diluter led to the decrease in activation energies on the initial stage (conversion = 0.1–0.3). In isothermal experiment, a series of isothermal DSC runs provided information about the curing kinetics of the DGEAC/DDM/DETDA/DGEB system over a wide temperature range. The results showed that the isothermal kinetic reaction of the epoxy resin followed an autocatalytic kinetic mechanism. The autocatalytic kinetic expression chosen in this work was suitable to analyze the curing kinetics of this system. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2008     

纳米二氧化钛对环氧树脂固化反应的影响

采用非等温DSC研究了纳米二氧化钛改性环氧树脂体系(EP)的固化动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa和Vyazovkin非线性等转化率方法(NLV)法分析了固化活化能与转化率的关系,利用Kissinger和Crane方程研究了固化动力学参数,根据不同升温速率下DSC固化反应曲线确定了固化工艺参数。结果表明,纳米二氧化钛促进了环氧树脂的固化,降低了固化反应的活化能,但没有改变环氧树脂的固化机理。     

风电叶片用环氧树脂固化动力学特性及力学性能的研究

采用动态DSC(差示扫描量热)法研究了亨斯迈LY1564SP和上纬2511-A两种真空成型用环氧树脂体系的固化反应动力学特性和固化温度,并采用Kissinger和Crane法计算出不同固化体系的动力学参数,建立了固化动力学方程。结果表明,上纬2511-A树脂固化体系的活化能为37.57 kJ/mol,亨斯迈LY1564SP树脂固化体系的活化能为42.09kJ/mol,反应级数均小于0.9,近似于1级反应。对比了两种环氧树脂浇铸体的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量,结果表明,上纬2511-A树脂固化体系力学性能优于亨斯迈树脂体系。     

DSC study on the effect of cure reagents on the lignin base epoxy cure reaction

The cure reactions of liquid lignin base epoxy resin (LEPL) with three different curing agents, viz., methylhexahydrophthalic anhydride, maleic anhydride, and 2‐methyl‐4‐methylimidazole (EMI‐2,4), were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and differential scanning calorimetry. Cure kinetics was evaluated using the multiple heating rate Kissinger method. The reactivities of the three curing agents were compared based on kinetics results obtained by DSC. FTIR spectra of these curing systems were also studied. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 2007     

FT-IR法研究粒铸EMCDB推进剂的固化反应动力学

用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法对聚乙二醇(PEG)/异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)体系和IPDI封端的PEG预聚物/硝化棉(NC)体系固化反应动力学进行了研究,同时考察了复合燃烧催化剂(铅盐、铜盐和炭黑组成质量分数0.3%)对二体系的固化反应动力学的影响。实验结果表明:二体系均随温度升高,反应速率加快;相同温度下,催化剂的加入明显加快了固化反应速率,并降低了其表观活化能,但不改变固化反应级数(仍为二级反应)。     

Curing characteristics of epoxy resin systems that include a biphenyl moiety

The curing characteristics of epoxy resin systems that include a biphenyl moiety were investigated according to the change of curing agents. Their curing kinetics mainly depend on the type of hardener. An autocatalytic kinetic reaction occurs in epoxy resin systems with phenol novolac hardener, regardless of the kinds of epoxy resin and the epoxy resin systems using Xylok and DCPDP (dicyclopentadiene‐type phenol resin) curing agents following an nth‐order kinetic mechanism. The kinetic parameters of all epoxy resin systems were reported in terms of a generalized kinetic equation that considered the diffusion term. The fastest reaction conversion rate among the epoxy resin systems with a phenol novolac curing agent was obtained in the EOCN‐C epoxy resin system, and for systems with Xylok and DCPDP hardeners, the highest reaction rate values were obtained in NC‐3000P and EOCN‐C epoxy resin systems, respectively. The system constants in DiBenedetto's equation of each epoxy resin system with different curing agents were obtained, and their curing characteristics can be interpreted by the curing model using a curing agent as a spacer. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 86: 1942–1952, 2002     

脂环族环氧树脂/酸酐体系固化促进剂的研究

利用示差扫描量热仪研究了乙酰丙酮铝、三苯基膦、2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)等3种促进剂在脂环族环氧树脂(UVR-6103)/甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)体系中的固化行为,通过Ellerstien方程计算得到了UVR-6103/MHHPA体系在3种促进剂作用下的固化动力学参数,其表观活化能分别为48.6,69.2,90.2kJ/mol,反应级数分别为0.96,2.09和1.60。     

酸酐/环氧树脂潜伏性快速固化体系的研究

本文应用示差扫描量热和旋转粘度计等手段研究了叔胺（ＤＭＰ－３０）的羧酸复盐对酸酐固化环氧树脂体系的潜伏促进性和固化反应动力学，且与叔胺（ＤＭＰ－３０）的促进效果进行了对比。     

环氧树脂增韧固化剂固化反应的FT-IR研究

使用环氧-三乙烯四胺缩聚物G(Epon828-TETA)及其环氧油酸辛酯改性物(G1)作为环氧树脂(Epon828)的固化剂,通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)法,比较研究了G/Epon828和G1/Epon828两个固化体系的动态等温固化过程,并能进一步对两个固化体系固化初期的固化反应进行了动力学研究.结果表明:两个固化体系的环氧基转化率都在较短时间内达到较高水平,随时间的延长,转化率上升缓慢并逐渐趋于恒定;固化温度越高,转化率越高;固化反应的反应速率在开始时很快达到最高,随反应时间的延长,反应速率逐渐下降并趋于稳定,并且固化温度越高,反应速率越高;但在相同的固化温度下,G/Epon828固化体系的转化率始终高于G1/Epon828固化体系.前者的固化反应速率在初期也大于后者;G/Epon828和G1/Epon828固化体系的固化反应均属一级反应,在相同的环氧基转化率时,前者的反应活化能和指前因子均小于后者.