双酚F环氧树脂/DDM体系固化动力学的研究

利用差示扫描量热法(DSC)和极值法对两种同分异构体比例不同的双酚F环氧树脂(BPF-EP)/DDM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,并对同分异构体比例与固化特性之间的关系进行了初步讨论.结果表明:当2,2'-结构含量由23.8%增加到31.5%时,由Kissinger和Ozawa方法计算得到的BPF-EP/DDM固化体系的表观活化能分别由58.57 kJ·mol-1和62.53 kJ·mol-1降至46.32 kJ·mol-1和50.88 kJ·mol-1;由Crane方程求得的表观反应级数分别为0.890和0.865.     

双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究

以苯酚、甲醛为原料,草酸催化合成双酚F,未经提纯的双酚F直接制备双酚F环氧树脂,并考察了合成的双酚F环氧树脂的力学性能.在双酚F合成阶段:n(苯酚)/n(甲醛)=10/1,n(甲醛)/n(草酸)=25/1,70℃,反应4h,得到的双酚F收率和选择性达80%以上;在树脂合成阶段:n(NaOH)/n(BPF)=2,70℃,醚化反应5h,闭环反应3h,制得的环氧树脂的环氧值达到0.59,黏度3.5 Pa·s,树脂固化物具有优异的性能.     

双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究

以苯酚、甲醛为原料,草酸催化合成双酚F,未经提纯的双酚F直接制备双酚F环氧树脂,并考察了合成的双酚F环氧树脂的力学性能.在双酚F合成阶段:n(苯酚)/n(甲醛)=10/1,n(甲醛)/n(草酸)=25/1,70℃,反应4h,得到的双酚F收率和选择性达80%以上;在树脂合成阶段:n(NaOH)/n(BPF)=2,70℃,醚化反应5h,闭环反应3h,制得的环氧树脂的环氧值达到0.59,粘度3.5Pa·s,树脂固化物具有优异的性能.     

双酚F环氧树脂的改性研究

合成了双酚F/间苯二酚共聚型环氧树脂、二甲基二酚羟基有机烷氧基硅烷,并考察了双酚F/间苯二酚共聚型环氧树脂的性能以及不同二甲基二酚羟基有机烷氧基硅烷用量对双酚F环氧树脂固化物性能的影响.结果发现:改性后的树脂粘度降低,其固化物的耐热性提高,力学性能得到显著改善.     

低粘度环氧树脂体系及其固化物性能的研究

为了满足环氧树脂在多种工艺中对低粘度的要求,使用了6002及618型两种普通双酚A型环氧树脂与低粘度XCT-802固化剂,设计出一种低粘度的环氧树脂体系,并对其粘度、固化物的力学性能等进行了表征。结果表明：该体系在常温下具有较长的适用期;在中温（80~C）条件下即可凝胶并固化,其固化物的力学性能优异。     

利用时温等效原理修正的VARTM用双酚F型环氧树脂体系化学流变模型

研究了A40/DDM/DMTDA复合体系固化双酚 F型环氧树脂体系的化学流变特性, 建立了该体系在恒温和动态升温情况下的双阿伦尼乌斯黏度模型。以100℃ 为参考温度, 研究了该体系的时温等效效应, 通过转换因子a_T的偏移预测了其它温度点的黏度-时间曲线。并应用时温等效原理, 修正了所建立的恒温模型, 克服了原模型在黏度值较大时与实验值的偏差。修正后的双阿伦尼乌斯模型的黏度预测值在较大的黏度范围内与实验结果保持良好的一致性, 可有效地预测VARTM工艺过程的黏度变化, 为复合材料成型工艺模拟分析及工艺参数的确定奠定了基础。      

低温固化双酚F型环氧树脂体系的化学流变模型

研究了用于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺的低温固化双酚F环氧树脂体系的化学流变特性,根据对等温黏度曲线的分析,建立了其工程黏度模型,并通过积分变换将模型推广到非恒温条件下使用。模型与实验结果具有良好的一致性。该体系固化产物玻璃化温度达111. 9℃,拉伸强度78.5 MPa,弯曲强度106 MPa。所建立的模型可有效地预测VARTM工艺的黏度变化和工艺窗口,为复合材料成型工艺模拟分析及工艺参数的确定奠定了基础。     

芳胺固化双酚S环氧树脂动态力学性质的研究

用高分子材料动态力学谱仪研究了芳香二胺固化双酚S环氧树脂（BPSER）的固化过程,讨论了固化时间,固化温度及固化剂的摩尔比等因素对固化物玻璃化温度的影响,结果表明在理论固化剂用量条件下采用变温固化过程有利于反应的控制,并可以有效提高固化产物的玻璃化温度,文中进一步研究了利用双酚S环氧树脂对双酚A环氧树脂（BPAER）／芳胺体系的改性作用,表明BPSER与BPAER／芳胺固化体系能在较宽的比例范围内很好地相容,并能显著提高固化物的玻璃化温度。     

双酚A型二醚二酐的合成及对环氧树脂固化的影响

以4-氯代邻苯二甲酸酐(4-CPA)和双酚A为主要原料,经缩合、水解、酸化、脱水,合成了双酚A型二醚二酐(BPADA),并用核磁共振氢谱和红外光谱对产物的结构进行了表征。利用差示扫描量热分析和动态力学分析方法研究了BPADA作为E-51环氧树脂的固化剂并与邻苯二甲酸酐(PA)进行了比较,考察了2种固化体系所得产物的力学性能。结果表明,采用四步法成功合成出了BPADA,2种体系的固化反应活化能和反应级数相近,但BPADA体系活化能稍高于PA体系,且PA体系具有更高的反应速率。BPADA体系固化物的Tg比PA体系提高了40℃。相比PA体系,BPADA体系的冲击强度提高了35%,而弯曲性能略有下降,E-51/BPADA固化体系的冲击断面呈典型的韧性断裂,而E-51/PA固化体系呈典型的脆性断裂。     

低黏度易调配双酚A型树脂的合成与表征

以一种传统的双酚A型环氧树脂制备方法为基础,合成了一种低黏度的双酚A型酚醛环氧树脂。在合成双酚A型环氧树脂的实验过程中,n(BPA):n(ECH)=5∶1,醚化时间5h,闭环时间5h,得到的双酚A型环氧树脂色泽最浅,黏度较低适用于合成双酚A酚醛环氧树脂。实验中以原料环氧氯丙烷为分散介质无外加溶剂,制备了具有低粘度,易于调配的双酚A型酚醛环氧树脂,此种树脂性能优异,更适用于做复合材料特别是碳纤维预浸料生产的基体树脂。