热处理对电子束辐射固化环氧树脂的作用效果

通过对热处理前后电子束辐射固化环氧树脂的动态力学分析，研究了不同样品的凝胶含量tanδ以及动态模量和变化规律，结果表明，对电子束辐射固化的环氧要树脂进行热处理，可以提高样品的固化程度和玻璃化温度（Tg），热处理后样品的模量随着温度的升高而下降的幅减少，随着辐射固化度的增加，热处理的影响减弱，当热处理温度超过辐射引发剂的引发温度时，在样品的tanδ曲线上出现反应局部热交联网络的松驰峰，在辐射固化度相近的情况下，树脂体系中的引发剂含量和分子量对热处理的效果有重要影响，分子量分布多样性的环氧树脂体系在热处理后的固化程度，Tg以及高温模量都较高，对于同样的环氧树脂体系，经过足够剂量的电子束辐射或进行适宜的热处理，所得固化物的Tg和高温模量均优于热固化样品。     

电子束固化环氧树脂的物理过程及固化厚度的分析

对环氧树脂电子束辐射固化的物理过程进行了分析,研究了辐射剂量、引发剂用量、树脂分子量及其分布,以及化学结构对固化厚度的影响。研究结果显示,环氧树脂体系在电子束辐射后形成围绕入射中心均匀扩展的固化区域,随着辐射剂量的提高,树脂辐射固化厚度的增加幅度变小。引发剂用量增加,辐射固化厚度呈现一种先上升后下降的趋势。提高辐射剂量,树脂分子量对固化厚度的影响减小,固化厚度的增加幅度与树脂的分子量分散性成反比。对于分子量相近而结构不同的环氧树脂,酚醛型环氧树脂在低辐射剂量下的固化区域较大,双酚A型环氧树脂的固化厚度随辐射剂量提高有较大幅度增加,脂环族环氧树脂的固化区域相对较小。     

稀释剂对环氧树脂电子束辐射固化性能的影响

对分别加入4 种稀释剂的双酚A 环氧树脂和酚醛环氧树脂的电子束辐射固化性能进行了研究。分析了稀释剂种类及含量对环氧树脂体系辐射产物的固化度、固化均匀性、固化区域大小及其动态力学性能的影响规律。结果表明: 电子束固化环氧树脂体系中加入稀释剂后, 辐射产物的固化度、玻璃化转变温度及储能模量有所下降, 但固化均匀性得到提高; 加入稀释剂的环氧树脂电子束固化区域的厚度均小于未加稀释剂树脂, 而底面直径却大于未加稀释剂树脂; 随着树脂中实际稀释剂含量的增加, 电子束固化环氧树脂固化度逐渐降低, 固化层厚度减小, 固化区域的底面直径先增加后减小。      

纳米SiO2 对双酚A环氧树脂电子束固化特性的影响

探讨了电子束固化纳米SiO₂ / 双酚A 环氧树脂复合材料体系的温度、固化度、固化区域的尺寸和动态力学性能随纳米粒子含量的变化规律, 研究了纳米SiO₂ 对体系电子束辐射固化特性的影响。结果表明, 随着纳米粒子含量的增加, 体系的放热峰逐渐降低; 少量纳米粒子的加入有助于增大试样固化区域的尺寸、提高固化度、玻璃化转变温度和高温模量; 纳米SiO₂ 的加入改变了电子束的传播途径, 但其电子束固化生长机制与未加入纳米粒子的纯树脂体系相似。      

辐射剂量对环氧树脂电子束固化行为的影响

分析了电子束剂量对环氧树脂体系辐射固化行为的影响规律。研究结果表明，电子束辐射过程中，温度由树脂辐射体系表面向内部逐渐降低，随着辐射剂量提高，树脂体系温度上升，辐射表面与内部的温度梯度加大，高辐射剂量下的温度变化缓慢。树脂辐射固化层厚度以及在相同厚度的固化程度均随辐射剂量增加，但增幅逐渐变小，树脂辐射固化度沿固化深度会加速下降。     

聚丁二烯环氧改性氰酸酯的形状记忆效应

选择环氧化烯烃类树脂聚丁二烯环氧树脂,以不同质量配比与双酚A型氰酸酯进行混合共聚,经适度交联固化后制备出嵌段聚合物,并对该聚合物的结构与交联程度、力学性能、动态力学性能和形状记忆性能进行了研究。结果表明,经适度交联固化的聚合物体系具有良好的形状记忆特性,随着聚丁二烯环氧树脂用量的增加,弯曲强度和储存模量降低,玻璃化温度(Tg)降低;形变恢复率均为100%,形变恢复速率随聚丁二烯环氧树脂用量的增加而增大,最大形变恢复速率为0.013 s-1。     

阳离子引发剂对环氧树脂电子束辐射固化的影响

研究了碘Weng盐引发剂对于环氧树脂电子束辐射固化效果的影响。在环氧树脂溶液的辐射反应过程中，反应体系的引发速率和增长速率迅速达到最大值，然后不断减小。随着电子束辐射的进行，加入引发剂的环氧树脂体系温度以较快速度达到一个峰值后回落，并逐渐保持在一个稳定值。引发剂用量增加，环氧树脂辐射固化厚度以及在相同位置的固化度呈现一种先上升后下降的趋势。     

α-氨基酮光引发剂促进环氧/丙烯酸酯混杂树脂光-热的双固化

将光引发剂2-二甲氨基-2-苄基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮(PI-369)加入环氧树脂和环氧/丙烯酸酯混杂树脂,以紫外辐射和热激化树脂固化,以差示扫描量热(DSC)分析样品的起始放热温度,以红外光谱(FT-IR)分析环氧基团的变化,测量光、热固化样品的凝胶含量,比较PI-369光解前后对环氧树脂热固化的影响。引发剂PI-369经光照后可促进环氧与酸酐的反应,大幅降低环氧树脂固化的起始放热温度,显著促进光交联混杂树脂体系中环氧组分的热固化反应。混杂树脂经紫外辐射和80℃热固化12 h,凝胶含量可达95%以上。     

一种新型脂环族环氧树脂丙烯酸酯的紫外光固化

研究了阳离子引发剂的用量对脂环族环氧树脂紫外光固化的影响.并以脂环族环氧树脂为原料合成了一种新的用于紫外光固化的脂环环氧丙烯酸酯,研究了不同的引发剂对这种树脂固化反应速率的影响,测定了不同体系固化后的体积收缩率和线收缩率.对该树脂及不同体系的固化膜进行了FT-IR表征,表明所合成的新树脂含有两种官能团;用DSC对不同体系的固化膜进行了分析,结果证明加入自由基-阳离子混杂光引发剂的体系固化后具有较高的玻璃化温度.     

电子束固化环氧树脂温度效应影响因素分析

对环氧树脂电子束辐射过程中的温度特性进行了研究。利用实时3D温度场采集系统测定了辐射过程树脂体系的温度,探讨了环氧树脂化学结构、分子量、引发剂、稀释剂及其含量对体系温度的影响。结果表明,电子束作用于体系后,体系温度随辐射剂量的加大而升高,但当剂量达到某一值后,体系温度不再升高而保持恒定;此种热效应主要是由被辐射体系吸收高能电子能量引起的。树脂分子的吸电子能力取决于环氧树脂分子的化学结构,与分子量无关。加入稀释剂之后,体系会出现温度峰,且随着稀释剂含量的增多,温度峰峰顶温度升高。      

828环氧树脂体系电子束固化反应机理的研究

对电子束（EB）辐射828环氧树脂的固化反应机理进行了研究，考察了不同引发剂，稀释剂对树脂体系辐射反应的影响。实验发现，阳离子型光引发剂可以引发环氧树脂的电子束辐射固化反应，传统的热固化体系并不适用于电子束固化，稀释剂的使用会降低反应体系的固化度，其中活性稀释剂的影响较小，供电子型溶剂会对环氧树脂的辐射固化反应起阻聚作用。以环氧丙烷作为单官能团环氧花合物，采用红外光谱，自由基捕捉技术与气相色谱－质谱相结合的方法，研究了电子束辐射环氧丙烷－碘Weng盐体系的辐射反应机理，推导出由碘Weng盐在电子束辐照下分解，随后产生质子酸，引发环氧丙烷阳离子开环聚合的反应过程。     

Preparation of Microcellular Epoxy Foams through a Limited‐Foaming Process: A Contradiction with the Time–Temperature–Transformation Cure Diagram

3D cross‐linking networks are generated through chemical reactions between thermosetting epoxy resin and hardener during curing. The curing degree of epoxy material can be increased by increasing curing temperature and/or time. The epoxy material must then be fully cured through a postcuring process to optimize its material characteristics. Here, a limited‐foaming method is introduced for the preparation of microcellular epoxy foams (Lim‐foams) with improved cell morphology, high thermal expansion coefficient, and good compressive properties. Lim‐foams exhibit a lower glass transition temperature (T_g) and curing degree than epoxy foams fabricated through free‐foaming process (Fre‐foams). Surprisingly, however, the T_g of Lim‐foams is unaffected by postcuring temperature and time. This phenomenon, which is related to high gas pressure in the bubbles, contradicts that indicated by the time–temperature–transformation cure diagram. High bubble pressure promotes the movement of molecular chains under heating at low temperature and simultaneously suppresses the etherification cross‐linking reaction during post‐curing.     

混合型固化剂对环氧树脂室温和低温力学性能的影响

研究了一种刚性和柔性胺混合型固化剂（芳香胺DETD和聚醚胺D-400）固化环氧树脂浇铸体的力学性能、材料断裂表面的微观形貌和玻璃化转变温度等性能。结果表明:当D-400加入量占固化剂总量的40%时,其室温拉伸强度呈现最大值,为82.52 MPa,弹性模量为2.30 GPa,与未加D-400的体系相比分别提高了6.3%和14.4%,其低温冲击强度提高了14%。对冲击断面形貌进行扫描电子显微分析表明:D-400的加入致使断口形貌变得粗糙,抗开裂能力得到提高。热分析实验结果显示,体系的玻璃化转变温度随着D-400含量的增加而降低。此外,还探讨了环氧树脂体系低温增韧机制。      

增强纤维对环氧树脂基体电子束固化特征的影响研究

通过研究增强纤维对环氧树脂的电子束辐射固化区域增长形貌及固化度梯度变化的影响发现:未经处理的碳纤维与树脂混合体系经辐射固化后,在纤维根部存在明显空隙。碳纤维经过硝酸处理后,树脂与纤维间的界面结合明显改善。加入增强纤维后,树脂体系的辐射固化层厚度和凝胶含量均有所下降,其下降幅度随纤维含量增加而变大,碳纤维的影响作用大于玻璃纤维。与纯树脂体系相比,纤维树脂混合体系在靠近电子束辐射表面处的凝胶含量随辐射深度增加现象不明显。     

环氧618树脂线加热固化特征

为了深入了解复合材料固化过程的温度变化与微结构变化特征,设计了线热源加热的固化实验方法。采用SEM技术和3D温度采集系统考察了线加热条件下树脂体系的固化生长形态、微观结构的形成过程以及固化过程体系中的温度分布和变化规律。结果表明,线加热条件下形成的固化物表面微观形貌可以直观地反映均匀加热条件下树脂体系固化过程不同时刻体系微观形貌的形成历程。研究结果对理解复合材料热压成型过程中热传递方式、热应力与微观结构的形成机理具有一定的参考价值。