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。     

热致性液晶固化剂增韧环氧树脂的研究

合成了一种环氧树脂的热致性液晶固化剂,利用红外光谱、偏光显微镜（POM）、差热分析仪（DSC）、元素分析等手段确认其结构。将此液晶固化剂加入环氧树脂／二氨基二苯砜（DDS）固化体系中,测试了固化物的力学性能,并用热重量分析仪（TG）、DSC测试了固化物的玻璃化转变（Tg)和热失重温度（Td),用偏光显微镜（POM）以不同配比的环氧树脂／液晶固化剂体系的固化样品形貌进行观察。结果表明：加入不到3％的液晶固化剂,可以使环氧固化物的拉伸强度提高50％,冲击强度提高一倍,Tg和Td明显提高,偏光显微镜照片表明液晶固化剂的加入使固体体系出现了相分离。     

液晶双4-环氧丙基乙氧基苯甲酸对苯二酚酯／DDE固化过程与形态

合成了双4-环氧丙基乙氧基苯甲酸对苯二酚酯液晶环氧树脂并对其进行了表征，研究了其与固化剂4，4-二氨基二苯醚（DDE）的固化行为和非等温固化反应动力学。用NMR、FTIR、DSC、动态力学谱、偏光显微镜等方法对其结构、固化行为和固化物的形态进行了表征。结果证明，该液晶环氧树脂为向列型液晶，熔点为119℃，清亮点为184℃。其与DDE固化反应的活化能为108．67kJ／mol，最佳固化温度为110～130℃，最高玻璃化温度为130℃。     

环氧树脂潜伏性体系固化反应的DSC研究

用差式扫描量热仪对ＢＰＥＡ－２／环氧树脂潜伏性固化体系的固化反应进行了分析。了固化剂的用量,固化温度,固化时间及升温速度时固化反应的热效应和固化度的影响。结果表明：ＢＰＥＡ－２潜伏性固化 用量以ｍ（环氧）：ｍ（固化剂）＝１００：９－１０）为宜。     

含三嗪结构环氧树脂的固化反应动力学研究

研究了邻甲酚醛环氧树脂／苯代三聚氰胺酚醛树脂的固化反应机理,邻甲酚醛环氧树脂（o—CFER）被固化剂苯代三聚氰胺酚醛树脂（BPR）固化,采用非等温扫描方法研究环氧树脂固化反应,用来确定其固化反应动力学参数以及最佳固化工艺条件。用差示扫描量热仪（DSC）对邻甲酚醛环氧树脂固化体系的固化反应过程进行了分析。采用不同升温速率,用Kissinger方法求得体系固化反应的表观活化能△E=63．6kJ／mol,根据Crane理论计算得到该体系的固化反应级数n=0．899。固化反应起始温度、峰值温度、终止温度分别为Tio=102．95℃、Tpo=132．16℃、Tpf=166．6℃,为确定苯代三聚氰胺酚醛树脂作为固化剂的固化反应条件提供了一定的理论依据。     

用FTIR研究环氧树脂的固化反应

采用傅里叶变换红外光谱研究了双酚Ａ型环氧树脂／马来酸酐固化剂／咪唑类固化催化剂体系的固化反应。结果表明,固化催化剂的用量在０．２％～２．０％（质量分数）时,对环氧树脂与固化剂的反应可起到明显的催化作用;大于２．０％时反应机理发生显著变化,环氧树脂与催化剂优先反应,抵制环氧树脂与固化剂的反应。     

用DSC研究环氧树脂／二酰肼粘料体系的固化过程

利用差示扫描量热法（ＤＳＣ）研究了环氧树脂（ＥＰ）／癸二酸二酰肼（ＳＤＨ）粘料体系中固化剂含量和促进剂含量对固化反应和粘料体系热性能的影响，确定了固化工艺温度有固化反应动力学参数。结果表明：当ＥＰ／ＳＤＨ的摩尔比为１：１／５，促进剂含量为０．４％时，固化产物的耐热性较好，该体系的固化反应表观活化能（Ｅ）为９１．９０ＫＪ／ｍｏｌ，反应级数（ｎ）为０．９５，频率因子（ＩｎＡ）为２２．０９Ｓｅｃ＾－１。     

DSC法研究聚异氰酸酯／环氧树脂胶粘剂的固化反应动力学及固化工艺

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚异氰酸酯／环氧树脂的固化过程,研究了不同配比对固化反应的影晌,固化度与固化温度的关系,计算了固化反应表观活化能和反应级数,确定了聚异瓤酸酯／环氧树脂胶粘剂的固化工艺。结果表明:胶粘剂中固化剂的含量对环氧树脂的固化反应过程有显著的影响,随着聚异氰酸酯的增加,固化放热量增加。当聚异氰酸酯的含量达到1．2份时,固化反应放热量达到最大值;不同升温速率下,体系固化温度有很大差异,随着升温速率的提高,固化温度增加。通过动力学计算得到体系最佳固化温度为108℃,固化时间为6-8h,固化体系的活化能为43．31kJ／mol,反应级数为1．17。     

双酚A型环氧树脂/芳香胺固化体系的固化动力学研究

分别以4,4‘-二氨基二苯甲烷（DDM）和4,4‘-二氨基二苯砜（DDS）为固化剂，采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了E-44和E-51两种双酚A型环氧树脂的固化反应动力学。收集与分析了在25～350℃范围内分别以5、10、15、20℃/min的升温速率进行固化的反应参数，然后采用Starink法计算得到不同环氧固化体系的表观活化能。同时，借助各固化体系的动态流变性能，分析了双酚A型环氧树脂/芳香胺固化体系的固化反应机理，并选用双参数自催化模型计算了各固化体系的反应速率方程。研究结果表明：当环氧固化体系的固化剂不同时，采用DDM作为固化剂的环氧固化体系（E-44/DDM、E-51/DDM），其表观活化能均低于添加DDS固化剂的环氧体系；选用同种固化剂（DDM或DDS）时，E-51树脂体系的表观活化能均低于E-44树脂固化体系。反应速率方程结果显示，该双参数自催化模型与实际试验结果的吻合性良好，可用于描述双酚A型环氧树脂/芳香胺固化体系的固化历程。     

Ⅱ型水性环氧体系的固化程度研究

以差示扫描量热（DSC）为主要研究手段，通过对涂膜的玻璃化转变温度的分析，研究了乳胶粒粒径、固化温度和固化剂的活性对Ⅱ型胺-水性环氧双组分体系固化程度的影响。研究发现，水性环氧树脂乳胶粒粒径越小，水性环氧体系的固化程度越高；Ⅱ型水性环氧体系的固化存在最佳的固化温度，在此温度下，体系的固化反应程度最高，涂膜的综合性能最佳；仲胺类固化剂与环氧树脂乳胶粒的固化程度比伯胺类固化剂的高。     

环氧树脂固化动力学的非等温DSC研究

用非等温DSC对环氧树脂在动态升温过程中的固化动力学进行了研究,采用Kissinger方程对固化动力学模型参数中固化反应活化能、反应级数和指前因子进行了计算,并用Ozawa法对固化反应活化能进行了验证,计算结果表明,EP/DDS固化反应符合n阶固化动力学模型,结合不同升温速率下的特征温度,对环氧树脂的固化条件进行了优化。     

芳香胺改性双氰胺固化环氧树脂反应动力学研究

通过示差扫描量热法分析(DSC)研究了芳香胺改性双氰胺/环氧树脂E-44体系的固化反应,并探讨了反应的机理。结果表明,芳香胺改性双氰胺对环氧树脂E-44具有较高的固化反应活性,反应表观活化能明显降低,固化反应可以在中温进行。其固化反应机理与未改性的双氰胺环氧体系不同。     

用DSC法研究环氧树脂/环氧封端酚酞聚芳醚腈的固化特性

利用差示扫描量热法研究了AG - 80环氧树脂和环氧封端酚酞聚芳醚腈 (简称E -PCE)共混物中固化剂含量对树脂基体固化反应温度、反应热的影响。此共混环氧树脂基体的最低固化反应温度为1 61 .3℃ ,固化反应表观活化能为 60 .66kJ/mol,固化反应级数为 0 .875。     

Curing kinetics study of an epoxy resin system for T800 carbon fiber filament wound composites by dynamic and isothermal DSC

Curing kinetics of DGEAC/DDM/DETDA/DGEB epoxy resin system was studied using dynamic and isothermal differential scanning calorimetry (DSC) for the preparation of T800 carbon fiber filament wound composites. In dynamic experiment, four kinds of epoxy resin systems were studied. Curing characteristics, such as curing range and curing temperatures of the epoxy resin system with mixed hardeners (DGEAC/DDM/DETDA), were found lying within those of the two epoxy resin systems with a single hardener (DGEAC/DDM, DGEAC/DETDA). The addition of reactive diluter (DGEB) caused increase in curing range and exothermic heat. In addition, the activation energies calculated by the isoconversional method of all four resin systems decreased to the minimum value in the early stage due to the autocatalytic role of hydroxyl groups in the curing reaction and then increased due to the increased viscosity and crosslink of epoxy systems. The addition of reactive diluter led to the decrease in activation energies on the initial stage (conversion = 0.1–0.3). In isothermal experiment, a series of isothermal DSC runs provided information about the curing kinetics of the DGEAC/DDM/DETDA/DGEB system over a wide temperature range. The results showed that the isothermal kinetic reaction of the epoxy resin followed an autocatalytic kinetic mechanism. The autocatalytic kinetic expression chosen in this work was suitable to analyze the curing kinetics of this system. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2008     

聚酰胺酸对环氧树脂胶膜固化反应的影响及其机理

以液体环氧树脂与固体环氧树脂混配,4,4′-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,加入聚酰胺酸(PAA)对固液混配环氧树脂进行改性,采用刮膜法制备环氧树脂胶膜.通过DSC分析、平板拉丝法和傅里叶转换红外光谱法,研究了环氧树脂固液比、PAA用量等对环氧树脂胶膜成膜性、同化温度和同化速率的影响,并探索了PAA对环氧树脂/DDS体系固化反应的作用机理.结果表明,PAA可提高环氧树脂胶膜韧性,可降低固化温度,加快固化速度.对于环氧树脂(固/液质量比为50/50)/DDS/PAA体系,当PAA质量分数5%时,同化起始温度由未加PAA时的175.9℃下降到138.8℃,140℃时的固化凝胶时间由162 min下降到46 min,体系由高温固化变为近中温固化.     

环氧树脂非等温固化动力学及其固化工艺的研究

采用差示扫描量热法（DSC）研究了N-乙基邻对甲苯磺酰胺/环氧树脂体系的固化过程,研究了不同配比对固化反应的影晌,固化度与固化温度的关系,计算了固化反应表观活化能和反应级数,确定了N-乙基邻对甲苯磺酰胺/环氧树脂体系的固化工艺。结果表明：不同升温速率下,体系固化温度有很大差异,随着升温速率的提高,固化温度增加。通过动力学计算得到体系最佳固化温度为90℃,固化时间为4~6 h,固化体系的活化能为29.1 kJ/mol,反应级数为0.81。     

含磷阻燃环氧树脂的固化动力学研究

通过差热分析(DSC)研究了环氧树脂/DDM/DOPO-HQ(2-(6H-二苯并<1,2>-5-氧杂-6-膦酰杂-6-苯基-1,4-对苯二酚)体系的非等温过程固化反应动力学,研究了不同含磷量对固化反应的影响,通过Kissinger法与Crane法计算了固化反应的活化能和反应级数,确定了环氧树脂/DDM/DOPO-HQ的固化工艺条件。结果表明,含磷单体的加入量越大,固化反应的活化能越低,由51.32降低到33.51 kJ.mol-1。确定了固化工艺应为110℃固化1 h,150℃固化4 h,180℃固化1 h。     

PCB绝缘层感光树脂的固化工艺

采用差示扫描量热分析法,研究了印制电路板(PCB)绝缘层树脂——感光改性环氧树脂预固化体系中固化剂2123型酚醛树脂和固化促进剂咪唑的合适配比。利用硅烷偶联剂对纳米SiO_2进行表面处理制得亲油性纳米SiO_2,将其掺入到感光改性树脂固化体系中以提高体系的热稳定性能。采用正交实验和单因素实验方法,研究了亲油性纳米SiO_2用量、固化最高温度、最高温度固化时间3个因素对该树脂体系固化产物在200℃的热降解量的影响。结果表明,感光改性环氧树脂/2123型酚醛树脂/咪唑最佳质量比为100/5/1.5,此时的固化反应最为完全;在掺杂纳米SiO_2的感光改性树脂的最佳固化工艺条件下,即当亲油性纳米SiO_2质量分数为5%,固化最高温度为120℃,最高温度固化时间为2 h时,固化产物的200℃热降解量为0.94%。