648环氧/BF_3·MEA固化体系反应动力学方程的研究

本文用DSC法确立了648环氧/BF_3·MEA固化体系的反应动力学方程。根据该反应特点,在外推温度段,建立了预反应动力学方程,利用该方程可修正外推温度段的计算结果。修正后的反应动力学方程可在较宽的温度范围内使用,并有一定的精度。这对提高固化模型的计算精度是有意义的。     

AG—80/DDS/BF_3·MEA体系固化行为的研究

四官能团环氧树脂(国外MY—720,国内AG—80)在国外航天工业中已获得广泛应用。它具有较好的耐热性、优异的耐化学溶剂性和卓越的力学性能。本文对AG—80/DDS/BF_3·MEA树脂体系的固化行为进行了比较系统的研究。研究表明,该体系的固化反应是分阶段进行的。第一阶段主要是环氧—伯胺反应,第二阶段则主要是醚化反应。该体系的固化过程以采用阶梯式升温为宜。     

E-51环氧/TA-70体系固化反应动力学研究

测试了E-51环氧/TA-70固化体系从0℃至180℃在不同升温速率下的DSC曲线,通过Ozawa方程、Kissinger方程计算该体系的活化能,利用Crane方程计算该体系的反应级数.结果表明,DSC曲线呈单峰,通过2种方程计算的活化能相近,为57.05 kJ/mol,反应级数为0.92,接近1级反应.通过凝胶化时间及力学性能、粘接性能测试得出E-51/TA-70体系是室温固化体系,具有高韧性、高强度的力学性能.     

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。     

环氧电工塑料的固化反应动力学研究

以双马来酰亚胺(BMI)/二氨基二苯砜(DDS)为组合固化剂,采用非等温示差扫描量热法(DSC)研究了邻甲酚醛环氧树脂(ECN)/DDS/BMI三元体系的固化反应动力学,用Kissinger法和Crane公式进行DSC数据处理,获得了固化反应动力学参数,并建立了固化动力学模型,同时结合红外光谱分析探讨了该体系的反应机理。结果表明,ECN/DDS/BMI体系固化反应级数n=0.93;表观活化能Ea=58.2 kJ/mol,与ECN/DDS体系相差很小,BMI的加入对体系的固化工艺影响不大,ECN/DDS/BMI体系的固化动力学模型与ECN/DDS体系相似。     

环氧树脂/纳米氢氧化铝体系固化反应动力学研究

本文对环氧树脂体系(EP)与加入纳米氢氧化铝(Nano-ATH)的环氧树脂体系进行了固化动力学研究,用n级反应模型分析了一系列差示扫描量热法(DSC)的试验数据,计算出了两个体系的反应活化能分别为63.15kJ/mol和66.43 kJ/mol,反应级数均为一级反应。并对两个体系的玻璃化转变温度(Tg)作了比较。研究结果表明:加入Nano-ATH的树脂体系活化能得到提高,Tg升高约12℃,具有更好的耐热性。     

环氧/酸酐固化体系耐湿性研究

对酸酐固化EP(环氧树脂)体系、加入增韧剂后的增韧体系进行了耐湿性研究,对增韧体系基体制作的玻璃纤维增强复合材料进行了水煮后性能试验。研究结果表明:EP/酸酐体系和增韧体系都具有优良的耐湿性,吸水率低于1%;水煮24 h后的复合材料也具有优良的耐水煮性,常温弯曲性能和剪切强度保持率均在90%以上。     

改性咪唑/环氧固化体系研究

本文利用DSC研究了改性咪唑/环氧树脂的固化反应动力学方程,借助DSC和DMA研究了不同改性咪唑含量对固化反应和树脂玻璃化转变温度的影响,同时利用红外分析对其反应机理进行了探究。结果表明,改性咪唑/环氧树脂固化体系的表观活化能Ea为60.21k J/mol,频率因子A为2.459×107s-1;改性咪唑/环氧固化物的Tg随改性咪唑用量先增加后降低,当用量为4%时达到最大值163.3℃;改性咪唑在固化过程中存在解封反应及异氰酸酯和羟基的氨酯化反应。     

环氧/咪唑固化体系性能研究

以４,５－环氧基环己烷１,２－二甲二缩水甘油酯为基体,以２－乙基－４－甲基咪唑为固化剂,通过ＤＴＡ分析,体系的固化工艺条件为８０℃／２ｈ＋１１０℃／２ｈ＋１５０℃／２ｈ＋１８０℃／２ｈ,体系活化能为５５．５９ｋＪ／ｍｏｌ,反应级数为０．９２１。结果表明,浇铸体拉伸弹性模量高达５．２６ＧＰａ,可用于高性能复合材料基体。     

聚氨酯柔性固化剂/环氧体系固化动力学及机理

通过不同升温速率下示差扫描量热分析(DSC)研究了自制的聚氨酯柔性固化剂ATPU/环氧树脂E-44体系的固化反应动力学及机理。通过Kissinger和Crane方程求解了表观活化能和反应级数等动力学参数,并运用该参数研究了固化反应速率常数、固化反应速率、固化度等的变化规律及影响因素。通过反应级数的研究证明了固化反应为一复杂反应,不同的固化交联反应同时发生,但主要进行的是伯氨基及仲氨基与环氧基之间的反应,该类反应使得体系得以固化。     

环氧沥青固化动力学研究

采用自制改性胺类固化剂、复配环氧树脂和基质沥青制备了环氧沥青,通过非等温示差扫描量热法研究了该环氧沥青体系的固化动力学。经线性拟合外推得到该体系最佳的固化温度为120℃。按照自催化动力学模型计算得到该体系的表观活化能Ea为42.57 k J/mol,指前因子A为9 334.8/min,表观反应级数n为0.833。通过积分变换得到固化度与时间的对应关系,对120℃下此关系进行了模拟并采用红外光谱进行了验证,结果较为吻合。上述研究结果对环氧沥青混合料的现场施工具有指导意义。     

聚砜/酚醛树脂共混体系的固化反应动力学研究

采用非等温DSC方法研究了不同升温速率下聚砜(PSF/)酚醛树脂(PF)共混体系的固化动力学,运用Kissinger方法和Crane方程计算PSF/PF共混体系的活化能(Ea)及固化反应级数,并利用KAS等转化率法分析热塑性PF的固化机理及PSF对PF固化反应动力学的影响。结果表明:PSF的加入降低了PSF/PF共混体系固化反应的Ea值,当PSF含量为10%时,共混体系的Ea值最小;热塑性PF的固化过程比较复杂,Ea值随着转化率变化而改变;PSF的加入加剧了低转化率下PSF/PF共混体系Ea值的下降趋势,并使得其在高转化率下的固化机理与纯PF不同。     

活性酯/环氧树脂体系的固化反应动力学研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC法)研究了活性酯/环氧树脂/4-二甲氨基吡啶体系反应的固化反应过程,通过T~β外推法确定了树脂体系的固化工艺温度。由Kissinger公式和Ozawa公式得到树脂体系的平均活化能为73.83k J·mol~(-1)。由Crane公式确定树脂体系固化反应级数为0.96。     

环氧封端聚苯醚/环氧树脂共混体系的固化动力学研究

以羟基封端低分子量聚苯醚、环氧氯丙烷为原料,制备出环氧封端的改性聚苯醚（PPOE）。采用示差扫描量热法（DSC）研究了PPOE与双酚A酚醛型环氧树脂（BNE-200）复合体系的固化动力学,计算了共混物固化反应的表观活化能和反应级数。结果表明：各样品在不同升温速率下均只有一个固化峰,固化体系接近于1级固化反应,说明PPOE与BNE-200具有比较好的相容性。随着PPOE用量的增加,固化特征温度呈降低趋势,固化的表观活化能降低。当PPOE用量为80%时,复合体系表观活化能为63.25 kJ/mol,比BNE-200的93.62 kJ/mol降低了32.4%,说明PPOE比BEN-200具有更高的反应活性。     

环氧树脂潜伏性体系固化反应动力学研究

本文用差式扫描量热仪（ＤＳＣ）对ＢＰＥＡ－２／环氧树脂潜伏性固化体系的固化反应进行分析,并 分别利用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ和Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方法求得了体系固化反应的表观活化能,利用Ｃｒａｎｅ等理论求出 了体系固化反应的反应级数及不同反应温度下的反应速率常数,’写出了固化反应的动力学方程。 结果表明：ＢＰＥＡ－２／ＣＹＤ－１２８环氧树脂潜伏性固化体系的表观活化能约为８４．１１ｋＪ／ｍｏｌ,其反应 方程式为：－ｄａ／ｄｔ＝ｋ（１－ａ）０．９６。     

环氧树脂/有机脲体系的固化反应动力学

研究了环氧树脂/有机脲体系的固化行为,探讨了固化反应机理。结果表明:有机脲是一种能有效固化环氧树脂的潜伏性固化剂;固化反应机理为有机脲与环氧树脂首先反应生成噁唑酮和仲胺,在环氧树脂过量的情况下,仲胺与环氧树脂反应生成叔胺,叔胺进一步反应产生阴离子活性中心,最终引发阴离子开环聚合。反应初期固化反应速率受有机脲分解产生仲胺浓度的影响,反应中期有机脲分解完毕,阴离子活性中心浓度为常数。     

DSC研究不饱和聚酯/复合引发体系固化反应动力学

本文介绍了不饱和聚酯树脂（UP）常用的几种固化反应动力学模型,实验采用差示扫描量热法（DSC）研究不饱和聚酯/复合引发体系的等温固化反应动力学。选择修正的自催化模型对等温固化DSC数据进行处理,用最小二乘法进行非线性回归,确定等温反应速率常数k0和反应级数m、n,得到动力学方程。研究结果表明不同温度下该模型拟合曲线的相关系数均在98%以上,与实验数据点相吻合,因此所选模型对该体系是适用的,为不饱和聚酯基复合材料的固化研究提供了理论依据。     

超支化聚酯增韧环氧体系固化动力学

用示差扫描量热仪(DSC)对端羟基超支化聚酯增韧环氧树脂体系的固化反应动力学过程进行分析.动态DSC研究表明,在超支化聚酯增韧环氧体系中,H30的使用导致固化反应峰值减小,反应热降低;随着H30的使用量的增大,羟基对环氧/胺反应的催化效果越明显.利用Malek模型计算0 phr和15 phr两个配比的整个固化过程的反应活化能.比较发现,使用H30的体系固化反应表现活化能在整个固化过程中变化较小,比较平缓,放热比较均匀,有利于降低体系的热应力.等温DSC研究表明,未添加H30和添加H30的体系的固化反应均符合自催化模型,添加15 phr H30的体系初期有较好的反应活性,反应级数由2.06增大到2.42,固化反应速率常数提高.