氰酸酯及其改性树脂体系的反应动力学研究

利用傅立叶变换红外光谱对纯氰酸酯及其改性树脂体系进行固化反应动力学的研究。研究表明,氰酸酯主催化剂能降低反应活化能,使固化反应速度明显加快,反应温度降低;而苯酚的加入可明显提高改性体系的最大固化度。     

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。     

端羟基聚丁二烯改性氰酸酯体系固化反应动力学

采用示差扫描量热法(DSC)研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)改性双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)体系的固化反应动力学,根据Arrhenius方程对固化过程动力学参数进行了求解,建立了固化反应动力学模型。结果表明,随着HTPB含量的增大,动态DSC固化反应放热峰向低温方向移动,说明HTPB可以催化固化反应并降低体系的反应温度。纯BADCy和BADCy/15%HTPB体系等温固化符合自催化反应模型。纯BADCy体系以及BADCy/15%HTPB体系的表观反应活化能分别为59.67 kJ/mol、56.91 kJ/mol。     

氰酸酯树脂

本文评述了氰酸酯树脂的特性，详细介绍了固化反应中环化三聚体的动力学特征、结构与性能。     

双酚化合物改性氰酸酯树脂体系固化动力学的研究

采用Kissinger法对双酚A/双酚E氰酸酯和双酚M/双酚E氰酸酯进行了固化反应动力学研究,得到了不同双酚化合物作用下的表观反应活化能、指前因子、反应级数及135℃下的速率常数。对于双酚A/氰酸酯体系,起始固化温度为97.8℃,峰值温度为132.7℃,表观活化能为68.98kJ.mol-1,指前因子为1.27×108min-1,135℃下的速率常数为0.1889min-1;对于双酚M/氰酸酯体系,起始固化温度为88.7℃,峰值温度为131.1℃,反应活化能为64.58kJ.mol-1,指前因子为3.51×107min-1,135℃下的速率常数为0.1905min-1。研究表明,增加反应物结构的柔韧度有利于反应的进行。     

共聚改性氰酸酯树脂

用环氧树脂和双马来酰亚胺树脂改性氰酸酯树脂,采用预聚方法制得共聚物,得到了韧性,耐热性及其它性能均较好的改性氰酸酯树脂。     

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%.     

环氧树脂改性氰酸酯树脂复合材料的研究

研究了环氧树脂改性双酚Ａ型氰酸酯树脂体系的物理性能,反应性以及Ｅ－玻璃布和Ｔ－３００复合材料的力学性能与介电。     

改性氰酸酯树脂的研究进展

本文主要评述了目前氰酯酯树脂的几种改性途径,其中包括与热固性树脂、橡胶弹性体、热塑性塑料、含不饱和双键的化合物以及与不同结构的氰酸酯树脂单体共聚或共混等改性方面,同时,本文还讨论了改性氰酯酯树脂的发展方向及应用前景。     

环氧改性氰酸酯树脂体系反应特性研究

采用FTIR研究了环氧改性氰酸酯树脂体系的固化反应特性。通过归一化处理,得到不同官能团在固化过程中的变化规律。结果表明,环氧树脂在低温下可促进氰酸酯官能团自聚,高温下可与三嗪环共聚生成噁唑啉结构;环氧和氰酸酯的不同配比决定生成产物的相对含量。     

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.     

纤维缠绕用改性氰酸酯树脂体系研究

本文采用环氧树脂对氰酸酯树脂进行改性,研究出适合纤维湿法缠绕的改性氰酸酯体系.通过凝胶实验和DSC等方法研究了改性树脂体系的固化性能,以及改性树脂体系粘度随温度和时间的变化趋势,从而确定其纤维缠绕工艺温度、速度等参数及树脂体系的使用期.对改性树脂基体的热性能、介电性能、力学性能以及改性树脂基体与玻璃纤维、碳纤维的界面性能进行了研究.     

改性双马来酰亚胺/氰酸酯树脂固化工艺的研究

采用DSC法研究烯丙基双酚A(DBA)改性的双马来酰亚胺(BM I)和氰酸酯(CE)共混体系在催化剂存在下的固化动力学,并结合固化度测定和红外光谱分析确定固化工艺。由于加入的有机金属盐催化了CE的固化反应,使CE和改性BM I在不同温度范围内分别固化,该共混物经历了170℃/2h 225℃/2h 240℃/2h固化程序后,能够完全固化,形成具有IPN网络结构的聚合物。     

环氧及酚醛树脂增韧改性氰酸酯树脂研究

用环氧树脂(EP)及酚醛树脂(PF)对氰酸酯树脂(CE)进行增韧改性,对改性CE的凝胶时间和DSC曲线进行研究并确定了改性CE的固化工艺。红外光谱分析表明改性CE固化时形成了柔韧性结构。研究了改性CE的力学性能、热性能、电性能及微观形态,发现EP的加入可增加CE的柔韧性,PF的加入可使CE的热稳定性损失减小。当CE/EP/PF的质量比为70/15/15时改性CE的弯曲强度和冲击强度分别从改性前的123.6 MPa、5.2 kJ/m2提高到134.5 MPa、16.7 kJ/m2,耐热性及电性能改变不大。     

氰酸酯改性环氧树脂复合材料的研究

采用双酚A型二氰酸酯对环氧树脂E51进行改性,并制备出玻璃纤维增强复合材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、动态热力学分析(DMA)对不同质量比的环氧树脂/氰酸酯的共固化产物结构特征以及复合材料的玻璃化转变温度进行了研究,同时测定并讨论了对复合材料的拉伸性能、弯曲性能、吸湿性能的影响。结果表明,在环氧树脂和氰酸酯共固化体系中,随着氰酸酯含量的增加,固化物中三嗪环的相对含量增加,噁唑烷酮的相对含量降低。当环氧树脂/氰酸酯质量比为50/50时,复合材料的玻璃化转变温度为215.6℃,与未改性相比提高了49.7℃;650h后吸水率显著降低,仅为0.69%;但拉伸强度和弯曲强度略有降低。扫描电镜(SEM)分析表明,加入氰酸酯后,增加了复合材料的残余应力,使复合材料呈现出脆性断裂。     

氰酸酯树脂／环氧树脂共混物的结构与性能研究

采用原位红外光谱法确定了氰酸酯树脂(CE)/环氧树脂(EP)体系的共固化反应机理,研究了非催化条件下EP含量对产物结构的影响,并且研究了不同配比的CE/EP共混物的结构与性能之间的关系.研究表明,随EP含量的增加,产物中恶唑烷酮含量增加,相应浇注体的冲击性能有明显提高,但弯曲性能略有下降;凝胶点测试表明,EP可以有效促进CE的固化反应.     

氰酸酯树脂体系的流变特性研究

本文以改性RTM氰酸酯树脂体系流变特性为研究对象,深入研究了树脂体系的流变行为,建立了氰酸酯树脂在恒温和动态条件下的流变特性方程。研究表明,恒温条件和动态条件下的树脂流变行为符合Arrhen ius流变模型,模型计算结果与流变测试结果符合很好。本研究为氰酸酯树脂体系的成型工艺的制定和优化提供有力的依据。     

碳纳米管改性氰酸酯树脂/碳纤维复合材料研究

采用多壁碳纳米管(MWNTs)为改性剂,对环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系进行增韧改性。以该改性体系制备了碳纳米管改性氰酸酯树脂/碳纤维复合材料。研究了MWNTs加入量对复合材料力学性能的影响,利用动态力学分析仪和扫描电子显微镜分别对该复合材料的耐热性及微观形貌进行了分析。结果表明,MWNTs的加入能明显地改善复合材料的耐热性和力学性能,当MWNTs的含量为1份和1.5份时,复合材料的层间剪切强度和弯曲强度分别提高约31%和23%。