环氧树脂与氰酸酯共固化反应的研究—Ⅰ.固化反应行为、机理及其固化物结构特征

应用DSC、FT-IR对乙酰丙酮过渡金属络合物催化促进的环氧树脂与氰酸酯共固化反应行为、历程以及固化物的结构特征进行了研究探讨。结果表明,促进剂能够明显降低固化反应温度,缩短固化反应时间。反应历程首先是氰酸酯发生自聚反应形成二聚体或三聚体（三嗪环）,然后二聚体可进一步其聚形成三嗪环,此过程伴随着环氧基的聚醚反应,最后是三嗪环与剩余的环氧基反应形成恶唑烷酮,在氰酸酯适量的条件下,固化树脂中主要是恶唑烷酮和聚醚结构,三嗪环结构很少;在氰酸酯适量或过量条件下,固化树脂主要是三嗪环和恶唑烷酮结构,聚醚结构很少。     

氰酸酯／环氧树脂固化反应动力学研究

采用非等温DSC法研究氰酸酯/环氧树脂固化动力学,采用Kissinger、Crane和Ozawa法确定固化动力学参数.结果表明,Kissilager式求得的表现活化能为74.00kJ/mol;Ozawa方法求得的表现活化能为78.87kJ/mol,反应级数为0.95,230℃/60min条件下.固化度达95%.     

促进剂作用下环氧树脂与氰酸酯共固化反应的研究

本文研究了咪唑和乙酰丙酮过渡金属络合物对氰酸酯与环氧树脂体系共固化反应行为的影响,应用ＤＳＣ,ＦＴ－ＩＲ初步探索了在乙酰丙酮络合物促进作用下氰酸酯与环氧树脂体系的共固化反应机理,结果表明：加入促进剂可明显促进体系的共固化反应,降低反应温度,缩短反应时间,其反应机理：首先氰酸酯发生自聚反应形成二聚体及三嗪结构;然后二聚体可进一步反应形成三嗪,同时亦存在环氧树脂的聚醚反应最后是三嗪环开环与剩余的环氧树     

潜伏性环氧树脂 体系固化反应动力学参数特征的研究

本文对二种潜伏性环氧树脂体系的固化反应动力学参数进行了讨论。结果认为，理想的潜伏性环氧树脂体系应具有较高的固化反应活化能（Ｅａ）和频率熵因子（Ａ）或者是具有可变化活化能－－即在室温下具有较高的固化反应活化能，而在高温下具有较低的固化反应活化能。理论分析与实验结果相吻合。     

酚醛型环氧树脂改性氰酸酯共聚物固化反应动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)对酚醛型环氧树脂改性双酚A型氰酸酯树脂的固化反应动力学进行了研究,用Kissin-ger方程计算出树脂的表观活化能,其计算值为60.81kg/mol,用Crane定理求得反应级数为0.8846.用外推法求得树脂体系的起始固化温度为120.00℃,峰顶固化温度为176.67℃,终止固化温度为226.67℃.由树脂的DSC和流变分析得到了合理的固化工艺,玻璃纤维织物/改性氰酸酯复合材料具有良好的力学性能.     

低溴环氧/氰酸酯树脂共固化反应及其层压板性能的研究

用差示扫描量热仪(DSC)、傅立叶交换红外光谱(FT-IR)对不同配比的低溴环氧／氰酸酯树脂的共固化反应机理以及固化物的结构特征进行了研究,同时测定和讨论了其层压板的耐热性和介电性能等。研究结果表明,在低溴环氧／氰酸酯树脂的固化体系中,氰酸酯和环氧树脂通过两种途径反应最终生成噁唑烷酮结构：固化反应温度与体系的组成有关,体系中低溴环氧树脂减少固化反应温度降低：加入催化剂能明显促进体系共固化反应,同时也降低了层压板的耐热性和介电性能。在性能方面,低溴环氧树脂中加入氰酸酯使共固化物耐热性增加、Tg升高,但氰酸酯用量增加到一定范围后,低溴环氧树脂／氰酸酯配比对Tg影响不大;低溴环氧树脂／氰酸酯层压板的耐热性和介电性能在一定实验范围内随着氰酸酯用量的增加明显提高。     

环氧改性氰酸酯树脂固化动力学的研究

采用示差扫描量热法(DSC)对缩水甘油醚类环氧树脂(E-51)与脂环族环氧树脂(R-122)共同改性的双酚A型氰酸酯(BADCy)树脂的固化反应历程进行了研究。由Kisserger方程求得共聚体系固化反应的表观活化能为60.5 kJ/mol,根据Crane理论求得固化反应级数为0.89,接近于1级反应。该体系起始固化温度为132.1℃,峰顶固化温度为168.7℃,终止固化温度为246.0℃。研究表明,环氧树脂可促进BADCy的固化,改性体系可在177℃以下实现较完全固化。     

环氧树脂改性双马来酰亚胺/氰酸酯树脂固化工艺研究

采用差示扫描量热(DSC)法和红外光谱(FT-IR)法对缩水甘油胺型环氧树脂(AG-80)与脂环族缩水甘油酯型环氧树脂(TDE-85)共同改性双马来酰亚胺(BMI)/氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并按照Kissinger和Crane法计算出该改性树脂体系固化反应的动力学参数。结果表明:改性树脂体系的固化反应表观活化能为68.11 kJ/mol,固化反应级数为0.860(接近于1级反应);环氧树脂(EP)可促进CE固化,当固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/2 h"时,改性树脂体系可以固化完全。     

环氧树脂/双环戊二烯双酚型氰酸酯树脂共聚体系固化动力学研究

采用Ozawa方法和Kissinger方法研究了环氧树脂和双环戊二烯双酚型氰酸酯树脂(DCPDCE)共聚体系的固化动力学,并计算了活化能、指前因子、不同温度下的反应速率常数和共聚物的总反应级数。研究结果表明,体系中加入环氧树脂后,提高了体系的反应活化能,明显降低了室温时的反应速率常数,而对固化温度(180℃)时的反应速率常数影响不大。不同环氧树脂含量的共聚体系固化反应级数均接近1级反应。     

用DTA研究环氧树脂固化反应动力学

本文用ＤＴＡ和ＦＩＲ研究双酚Ａ二缩水甘油醚型环氧树脂与２－乙基－４－甲基咪唑固化反应动力学,探讨了固化反应的机理。结果表明：此固化反应是分步进行的。第一步是加成反应,第二步是催化聚合反应,由此确定适宜采用分段固化工艺。通过ＤＴＡ曲线推得固化工艺温度,并计算固化反应各步活化能：Ｅ１＝３６８ｋＪ．ｍｏｌ－１,Ｅ２＝５３９ｋＪ．ｍｏｌ－１     

环氧树脂／液晶固化剂固化反应动力学研究

通过差热分析（DSC）研究了非等温过程环氧树脂／液晶固化剂体系的固化反应动力学,研究了不同配比对固化反应的影响,固化反应转化率与固化温度的关系,计算了固化反应的活化能,确定了环氧树脂／液晶固化剂的固化工艺条件,用偏光显微镜观察了环氧树脂／液晶固化剂／4,4－二氨基二苯砜（DDS）体系在不同温度下固化时的形态。结果表明：液晶固化剂的加入量越大,固化反应速度越快;环氧树脂／液晶固化剂体系固化反应的活化能力为71.5kJ/mol,偏光显微镜观察表明：随着固化起始温度的增加,固化体系的形态由原来的具有各向异性的丝状结构变化为各向同性,液晶丝状条纹消失。     

环氧树脂固化反应研究：Ⅱ.添加二氧化硅填料的树脂体系固化反应动力学

由环氧树脂固化过程的体积收缩现象来研究加入二氧化硅及二氧化硅表面不同处理的填料的固化反应动力学，结果表明固化过程分为四级、零级与一级反应三个阶段．填料及其不同表面处理对环氧树脂固化反应速度和活化能有影响，但不影响反应历程．与纯树脂体系相比加填料体系体积收缩量较小．     

用DTA研究环氧树脂固化反应动力学

本文用DTA和FIR研究双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂与2-乙基-4-甲基咪唑固化反应动力学,探讨了固化反应的机理。结果表明,此固化反应是分步进行的。第一步是加成反应,第二步是催化聚合反应,由此确定适宜采用分段固化工艺。通过DTA曲线推得固化工艺温度,并计算固化反应各步活化能：E1＝36．8kJ．mol-1,E2＝53．gkJ·mol-1。     

环氧树脂/液晶固化剂固化反应动力学研究

通过差热分析 (DSC)研究了非等温过程环氧树脂 /液晶固化剂体系的固化反应动力学 ,研究了不同配比对固化反应的影响 ,固化反应转化率与固化温度的关系 ,计算了固化反应的活化能 ,确定了环氧树脂 /液晶固化剂的固化工艺条件 ,用偏光显微镜观察了环氧树脂 /液晶固化剂 / 4 ,4′ -二氨基二苯砜 (DDS)体系在不同温度下固化时的形态。结果表明 :液晶固化剂的加入量越大 ,固化反应速度越快 ;环氧树脂 /液晶固化剂体系固化反应的活化能为 71 5kJ/mol;偏光显微镜观察表明 :随着固化起始温度的增加 ,固化体系的形态由原来的具有各向异性的丝状结构变化为各向同性 ,液晶丝状条纹消失。     

环氧树脂改性氰酸酯树脂固化体系研究

采用差示扫描量热(DSC)法对脂环族环氧树脂(L2)改性双酚A型氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并探讨了L2用量对CE耐热性能和粘接强度等影响。结果表明:L2对CE的固化反应具有催化作用,但当w(L2)≥30%时,其催化效果因稀释作用而降低;纯CE和CE/L2体系在等温(210℃)固化反应过程中,其转化率在起始反应10 min内分别达到80%和91%左右;当w(L2)=10%时,CE/L2改性体系的拉伸剪切强度(22.80 MPa)和压缩剪切强度(44.40 MPa)较高,同时其耐热性能较好。     

双环戊二烯型氰酸酯树脂／环氧树脂固化物热降解反应动力学及其机理研究

采用环氧树脂对双环戊二烯型氰酸酯（DCPDCE）进行共聚改性，分析了不同比例共聚产物在不同升温速率下的热失重曲线，对共聚产物的热降解反应动力学进行了研究。分别利用Ozawa和Coats-Redfern方法计算体系的活化能数据，采用Ozawa方法计算得到DCPDCE和DPCDCE／环氧树脂（85／15）体系的活化能分别为163．93kJ／mol和159．94kJ／mol，得到的结果与Coats-Redfern方法计算得到的结果进行了对比，并分析了固化产物的热降解反应机理。     

酚醛型环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系固化动力学的研究

应用差示扫描量热分析(DSC)对不同比例的酚醛型环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系固化动力学进行了研究,并通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法求得了体系的固化动力学参数。结果表明,当环氧树脂与氰酸酯的摩尔比为2∶1时,由Kissinger法和Ozawa法计算得到的表观活化能在体系中最小,分别为49.05 kJ/mol和54.86 kJ/mol,Crane方程求得的表观反应级数为1~2。     

环氧树脂插层纳米复合材料固化动力学研究

运用自制的有机蒙脱土，采用浇模固化成型法制备环氧树脂／二乙烯三胺／有机蒙脱土纳米复合材料，对固化产物利用XRD（X射线衍射）分析有机蒙脱土的层间距变化，确定产物为插层型的纳米复合材料，并用DSC（差示扫描量热法）跟踪环氧树脂固化行为。运用Kissinger,Flynn-Wall-Ozawa,Crane方法对环氧树脂的固化反应过程进行分析，求出活化能和反应级数等动力学以在数。结果发现，加入有机化蒙脱土后使固化反应活化能和频率下降，从而有利于固化工艺的实现，便于纳米复合材料实际应用。     

新型环氧树脂胶粘剂的固化动力学研究

在不同升温速率下采用非等温差示扫描量热（DSC）技术对一种新型改性环氧树脂胶粘剂的固化反应过程进行了跟踪,并利用Kissinger、crane方程以及Arrhenius方程对该固化反应进行了动力学分析。结果表明,该固化反应的活化能为59.18kJ／mol,反应级数为0．89;结合Dsc谱图确定其固化工艺为130℃／1h＋150℃／2h＋175℃／3h。