端胺基聚氨酯／环氧树脂胶粘剂的固化过程特点研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了两种含有柔性链和刚性结构单元的端胺基聚氨酯(ATPU-2和 ATPU-1．5)对环氧树脂E-44固化反应过程特点的影响。结果表明,ATPU在胶粘剂中的含量对固化放热特征、 固化放热量和固化程度有显著的影响,随着ATPU的增加,固化放热量增加,固化度亦增加。     

非等温DSC法研究TiB_2/环氧树脂E-44体系固化动力学

采用非等温DSC法对硼化钛(TiB2)/环氧树脂E-44体系的固化反应动力学进行了研究。应用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa法计算得到了纯E-44和TiB2/E-44体系的固化反应动力学参数,并求得TiB2/E-44体系固化反应速率方程。结果表明,两种方法所得的动力学参数相近,验证了该体系符合n级反应模型原理。利用外推法得到了TiB2/E-44体系的固化起始温度T0(192.8℃)、峰顶温度Tp(251.3℃)及完成温度Ti(262.1℃)。按照上述优化固化工艺制备TiB2/E-44样品,用SEM观察样品微观形貌表明,样品中无裂纹和气泡孔,各相之间粘接很好,组织结构致密。     

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。     

丁腈橡胶/AG-80/E-44环氧树脂复合材料的固化行为研究

采用示差扫描量热法(DSC)对丁腈橡胶/AG-80/E-44环氧树脂复合材料的固化行为进行了研究。研究了反应温度对环氧树脂复合材料黏度的影响、凝胶时间随温度变化曲线,热失重法(TGA)测试了环氧树脂复合材料的耐热性能,计算了环氧树脂固化反应的反应焓、表观活化能,最后推导出固化反应条件。结果表明,随着温度升高,丁腈橡胶/AG-80/E-44环氧树脂复合材料的黏度降低,确定40℃为最佳操作温度,环氧树脂复合材料的耐热性良好。通过凝胶时间随温度变化曲线测试,确定了2步固化步骤,先低温抽真空,再高温固化。环氧树脂复合材料固化反应的表观活化能E_a为45.52kJ/mol,频率因子A为2.16×10~5/s,反应级数n为0.9,固化工艺为:80℃/2h+120℃/2h+200℃/2h。     

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响、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,确定了聚异氰酸酯/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,随着聚异氰酸酯含量的增加,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;在不同升温速率下,体系固化温度有很大差异,随着升温速率的提高,固化温度升高。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。     

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。     

桐马酸酐与环氧树脂的非等温固化反应动力学

采用Málek法对桐马酸酐与双酚A环氧树脂E-51体系(含有1%质量分数的DMP-30)的非等温固化反应动力学进行了研究。通过机理函数esták-Berggren方程很好地模拟了真实的固化反应过程。等转化率法求得反应活化能为69.78 kJ/mol。指前因子A的值为4.567×108 min-1,n和m的值分别为1.082和0.456。根据得到的固化动力学方程计算可知,在固化温度为137.05℃时达到98%固化度的固化时间为115 min。     

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。     

环氧粉末涂料的固化动力学和固化工艺的研究

采用非等温示差扫描量热法(DSC)研究了E-12/双氰胺(固化剂)和E-12/双氰胺/2-甲基咪唑(促进剂)体系的固化反应动力学。采用Kissinger法和Crane公式对DSC数据进行处理,获得了固化反应动力学参数,应用热重分析(TGA)研究了固化产物的热稳定性。结果表明:双氰胺、2-甲基咪唑的最佳用量分别为环氧树脂质量的4%和0.4%,最佳固化条件为160℃/15min。E-12/双氰胺体系和E-12/双氰胺/2-甲基咪唑体系的表观活化能分别为105.12kJ/mol和70.62kJ/mol,固化反应级数n=0.92。起始分解温度约为410℃,促进剂2-甲基咪唑的加入对体系热稳定性没有影响。     

聚醚酮改性BMI树脂的固化反应动力学研究

采用非等温DSC(差示扫描量热)法、FT-IR(红外光谱)法、Kissinger-Crane法、Ozawa法和T-β(温度-升温速率)外推法研究了PEK(聚醚酮)改性BMI/DBA(双马来酰亚胺/二烯丙基双酚A)树脂体系的固化动力学过程。研究结果表明:采用Kissinger-Crane法得到的动力学参数与Ozawa法的求解结果相近,PEK改性BMI/DBA的固化反应遵循1级反应机制;BMI/DBA/PEK树脂体系的固化温度为130~210℃,后处理温度为240℃。     

改性BMI/苯并噁嗪树脂的固化反应及其动力学研究

将改性双马来酰亚胺(BMI)树脂与苯并噁嗪(B-a)树脂进行共混共聚制备了改性BMI/B-a树脂,采用动态DSC技术研究了改性BMI/B-a树脂的固化反应过程。实验结果表明,在100～350℃范围内出现两个峰,其中100～153℃是树脂的熔融吸热峰(峰顶温度为134℃),156～303℃是树脂固化反应过程的放热峰(峰顶温度为232℃);改性BMI树脂与B-a树脂的固化反应级数为0.93,活化能为85.6 kJ/mol;改性BMI/B-a树脂的固化工艺为180℃×1 h+200℃×2 h+230℃×2 h,后处理工艺为280℃×2 h。     

马来海松酸酐的合成及其固化反应特性研究

松香与亲二烯体进行Diels-Alder反应合成了环氧树脂固化剂马来海松酸酐,利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(DTA)、拉力机等分析测试手段,对环氧树脂/马来海松酸酐体系固化产物的特性进行了研究。结果表明,环氧树脂/马来海松酸酐固化体系在100℃/2h、120℃/2h、150℃/5h、质量比为1:0.8的条件下可完全固化。固化产物的平均剪切强度17.3MPa,热分解温度可达371.5℃,与甲基四氢苯酐(Me-TH-PA)/环氧固化物相比,分别高3.74MPa,6.1℃。该产物可望在环氧树脂中高温固化领域得到广泛应用。     

动态DSC法研究BMI改性酚醛树脂固化反应动力学

采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究BMI(双马来酰亚胺)改性PF(酚醛树脂)体系的固化动力学,借助升温速率-温度(β-T)外推法和红外光谱(FT-IR)跟踪固化反应过程,确定了BAN(BMI改性PF)体系的固化工艺和固化动力学参数。结果表明:BAN的固化工艺为"120℃/2 h→140℃/2 h→160℃/2 h→180℃/2 h",后处理工艺为220℃/3 h,BAN固化体系的动力学参数是表观活化能Ea=123.4 kJ/mol、频率因子A=1.96×1012s-1和反应级数n=1.05;根据n级动力学反应模型求解出该树脂的反应动力学方程,其计算值与试验值基本吻合,说明该模型能较好描述BAN的固化反应过程。     

聚酰胺酸/环氧树脂的固化动力学研究

在高沸点的DMAc(N,N′-二甲基乙酰胺)溶液中制备了环氧树脂/聚酰胺酸(EP/PAA)共混物。采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了EP/PAA体系的固化动力学及其固化工艺,并通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法计算出该体系的动力学参数。结果表明:该EP/PAA体系的固化条件为"100℃/2 h→120℃/2 h",后处理工艺为140℃/2 h;其平均表观活化能为61.15 kJ/mol,反应级数为0.95,近似于1级反应;升温速率不同时,EP/PAA固化体系的频率因子(A)、峰温时的反应速率常数(KP)均不相同。     

芳基乙炔树脂的固化反应动力学及流变行为研究

通过对芳基乙炔树脂的固化动力学研究确定其适宜的固化工艺。采用DSC和流变分析得到芳基乙炔树脂的特征固化参数及其固化度与温度的关系曲线。结果表明,树脂的起始反应温度为127.1℃,反应峰值温度164.2℃,终止反应温度195.1℃。固化动力学参数为:表观活化能E=190.12kJ/mol,反应级数n=1.87,频率因子A=1.995×1019。芳基乙炔树脂的加压固化温度为110～115℃,其起始固化温度为115℃。固化工艺为:115℃/8h+120℃/8h+140℃/2h+160℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/4h。芳基乙炔树脂凝胶前固化过程由化学反应控制,凝胶后属于扩散控制,因此在凝胶时需延长固化时间。     

改性BMI/苯并噁嗪树脂固化反应特性研究

以双马来酰亚胺(BMI)作为苯并噁嗪(BZ)树脂的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法及Freeman-Carroll法研究了改性BMI/BZ树脂体系的反应特性和固化反应动力学过程。结果表明:改性BMI/BZ树脂体系的凝胶时间随BMI用量增加而缩短;改性BMI/BZ树脂体系的固化反应只有一个放热峰,其峰顶温度(230℃左右)明显低于纯BZ体系,并且与BMI用量无关;改性BMI/BZ树脂体系的固化反应近似于1级反应,当w(BMI)=30%~50%时,所建立的固化反应动力学模型在10℃/min时能较好描述改性树脂体系的固化反应过程。     

双马来酰亚胺对苯并噁嗪树脂固化动力学的影响

以含烯丙基醚的双马来酰亚胺预聚体(AE-BMI)作为苯并噁嗪(BOZ)的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法、Kissinger法、Crane法和β-T(升温速率-温度)外推法研究了AE-BMI/BOZ体系的固化动力学过程。结果表明:BOZ体系的凝胶温度为174.86℃、固化温度为210.95℃和后处理温度为222.44℃,AE-BMI/BOZ体系的凝胶温度为114.84℃、固化温度为199.75℃和后处理温度为227.64℃;两者的反应活化能分别为89.03、69.97 kJ/mol,反应级数分别为0.83、0.79。     

非等温DSC法研究环氧树脂固化反应动力学过程

采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了环氧树脂(EP)体系的固化过程,并采用Kissinger方程、Crane方程和T-β(温度-升温速率)外推法计算出该EP体系固化反应的动力学参数和固化温度。研究结果表明:当m(EP)∶m(填料)∶m(固化剂)∶m(促进剂)=100∶30∶90∶0.4时,EP体系固化反应的表观活化能为78.90 kJ/mol、指前因子为2.58×109min-1和反应级数为0.914,其最佳固化条件为"从室温升温至92℃(开始凝胶)→继续升温至140℃(恒温固化)→最后升温至169℃(进行后固化处理)"。