海因环氧树脂/DDS体系的制备与性能

合成了海因环氧树脂,采用红外光谱和核磁共振进行了表征,制备了海因环氧树脂/二氨基二苯砜(DDS)体系,研究了海因环氧树脂/DDS体系的固化反应特性及固化物的性能。结果表明,树脂体系在100℃~296℃有一放热峰,峰值温度为197℃,140℃的凝胶时间长于42 min,在180℃下仅8 min;树脂浇铸体的氧指数为26.6,弯曲强度为111MPa,弯曲模量为4.14 GPa,冲击强度为14.8 kJ/m2。     

海因环氧改性氰酸酯树脂体系的固化行为研究

目的 采用非等温差示扫描量热法（DSC）和傅里叶红外光谱（FT–IR）研究海因环氧/双酚A型氰酸酯（BAE）和海因环氧/四甲基双酚F型氰酸酯（TBF）的固化反应行为。方法 通过Kissinger、Ozawa和Crane法对2种树脂体系的固化动力学参数进行了计算，并采用热重分析（TGA）和热机械分析（DMA）评价树脂改性前后的热稳定性和热力学性能。结果 海因环氧改性氰酸酯树脂体系均呈现双重固化放热峰，TBF体系具有相对更高的表观活化能，而BAE体系具有更好的耐热性能，其玻璃化转变温度（tg）和在氮气下质量损失率为5%时的温度分别为271.6℃和403.4℃。结论 海因环氧树脂可以促进氰酸酯的聚合反应，制备的改性树脂体系可用于耐高温树脂基体和电子封装等材料。     

端羧基液体丁腈橡胶改性海因环氧树脂性能研究

目的 采用端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)对海因环氧树脂进行增韧改性。方法 通过热熔法将不同份数的CTBN添加到海因环氧树脂中，以4,4''–二氨基二苯甲烷为固化剂制备了改性环氧树脂，通过固化动力学研究确定了其固化工艺，考察CTBN用量对改性树脂体系的反应活性、力学性能、热性能以及断面微观形貌的影响。结果 随着CTBN的加入，改性树脂的固化放热峰向高温方向偏移。CTBN可显著提高树脂体系的断裂伸长率和冲击强度，其热性能基本保持不变。改性树脂的断面呈现两相“海岛”结构。结论 CTBN对海因环氧树脂有明显的增韧作用，制备的改性树脂体系可用于金属防腐涂料和胶黏剂等材料。     

湿法缠绕用树脂体系黏度及固化动力学研究

采用旋转黏度计测试了液晶环氧树脂改性E-51树脂体系黏度,结果表明,在7h内该树脂体系黏度小于2000mPa·s,满足缠绕工艺黏度要求;用DSC法研究了该树脂体系固化动力学,T-β外推法推导出固化工艺参数,并确立固化工艺参数为75℃/2h+130℃/2h+180℃/2h,为液晶环氧树脂改性E-51树脂湿法缠绕工程化应用提供了理论依据。     

发射箱用RTM树脂体系工艺性与固化性能研究

目的研究环氧树脂体系的黏度及固化性能,为利用树脂传递模塑(RTM)工艺制造发射箱提供理论依据。方法采用旋转黏度计测试了E-51环氧树脂体系的动态黏度和静态黏度,用非等温DSC法和平板小刀法研究了树脂体系的固化行为。结果在60~80℃下70 min,树脂体系的黏度仍小于1000 m Pa·s,符合工艺要求,并推导出了固化温度参数分别为60,125,180℃,以及凝胶时间与温度的关系方程。结论温度区间60~80℃可作为发射箱RTM工艺的操作区间,建议固化工艺制度为60,90,125℃下分别加热固化3.5,2,1 h,后处理工艺为180℃下加热固化1 h。     

快速固化环氧树脂及其碳纤维/环氧复合材料性能

采用双酚A型环氧树脂（DGEBA）、改性咪唑（MIM）及改性脂肪胺（MAA）研制快速固化树脂体系。分别利用DSC和流变仪测试了树脂体系的固化特性与流变行为,优选了树脂配方。采用真空辅助树脂灌注工艺（VARIM）制备了快速成型的碳纤维/环氧复合材料层板,考察了层板的成型质量和力学性能,并与常规固化的层板性能进行了对比。结果表明：采用优选的树脂配方,120 ℃下树脂在5 min内固化度达95%,碳纤维/环氧复合材料层板成型固化时间可控制在13 min以内,固化度达95%以上,并且没有明显缺陷;与常规固化相比（固化时间大于2 h）,快速固化碳纤维/环氧复合材料层板的弯曲性能和耐热性能降低幅度较小。     

核壳橡胶纳米粒子改性环氧树脂/酸酐体系固化动力学及其性能研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC)对一种核壳橡胶纳米粒子改性环氧树脂/酸酐体系固化反应动力学进行了研究。依据该树脂体系在不同升温速率下的DSC曲线,通过Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Crane法等方法得出了该树脂体系的固化动力学参数。并对该树脂体系固化物的力学性能和耐热性能进行了研究。结果表明:该树脂体系的表观活化能为79.18kJ/mol、频率因子为1.2741×10~9s~(-1)、反应级数为0.9331;树脂体系的凝胶化温度为115.4℃、固化温度为139.4℃、后处理温度为156.05℃,其最佳固化工艺制度为"90℃/2h→115℃/2h→140℃/3h→160℃/5h";其固化物具有良好的力学性能和优良的耐热性能。     

发射箱湿法缠绕用树脂体系黏度及固化动力学研究

目的研究液晶环氧树脂改性E-51树脂体系的黏度和固化动力学,为发射箱湿法缠绕成形提供理论依据。方法采用旋转黏度计测试树脂体系在25,30和35℃下的静态黏度,用非等温DTA法研究树脂体系固化动力学,并用T-β外推法推导固化工艺参数。结果在25,30和35℃下,8 h后树脂体系的黏度分别为1219,1568和1789 m Pa·s;固化工艺参数为Ti=71℃,Tp=131℃,Tf=181℃,并获得了固化动力学方程。结论树脂体系黏度小于2 Pa·s,满足发射箱湿法缠绕工艺要求,固化工艺制度为70,100,130和180℃下分别恒温固化2 h。     

RTM用6818高温固化环氧树脂的固化工艺与耐热性研究

通过差示扫描量热分析(DSC)研究了自制树脂传递模塑(RTM)用6818高温环氧树脂体系的固化反应特性,采用外推法和红外光谱(FT-IR)确定了6818树脂体系的最佳固化工艺,通过动态热机械分析(DMA)对树脂体系的耐热性能进行了研究。研究结果表明,固化过程中树脂体系的各组分反应同步,反应放热峰达到252. 5℃;树脂体系的最佳固化工艺为130℃2h然后再180℃2h;树脂的玻璃化转变温度为232℃,树脂具有良好的耐高温性能,能在130℃的温度条件下长期使用。     

603环氧树脂体系固化动力学模型的建立与验证

采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了603热塑增韧环氧树脂体系的固化反应动力学。研究发现,在低升温速率测试条件下603环氧树脂体系固化反应的DSC曲线有两个重叠的放热峰,通过分离两个重叠的放热峰,研究了603环氧树脂体系固化动力学的特性。利用Kissinger方法和Kamal方程分别拟合得到603树脂体系固化反应的活化能和固化动力学参数,选择三种典型固化工艺制度下预测的树脂固化反应结果与实验数据对比,验证了所建立动力学模型的可靠性。基于不同升温速率的放热曲线,通过外推法得出该树脂占总反应比例70%的第一个反应固化温度为（177.3±2.2）℃,占总反应比例30%的第二个反应的起始温度和固化温度分别为（178.6±0.7）℃和（216.9±1.7）℃。研究结果对于多组分热固性树脂体系固化动力学的分析和复合材料成型工艺的优化具有重要的指导意义。     

含磷双环戊二烯酚醛固化剂的合成及固化环氧树脂的性能

合成了一种含磷酚醛型环氧树脂固化剂DCPD-DOPO,通过红外光谱和核磁共振谱对其化学结构进行了表征,采用凝胶渗透色谱测量了其相对分子质量。以DCPD-DOPO、苯酚型酚醛树脂(PF8020)或其复合物为固化剂,双酚A环氧树脂(DGEBA)为基料,制备了不同磷含量的阻燃环氧树脂。通过热重分析、差示扫描量热分析研究了环氧树脂固化物的热性能和阻燃性能;通过极限氧指数(LOI),垂直燃烧实验和锥形量热法研究了固化后环氧树脂固化物的燃烧特性。结果表明,DCPD-DOPO固化的环氧树脂的LOI可达31.6%,垂直燃烧性能达到UL94 V-0级,玻璃化转变温度(T_g)为133℃。采用DCPD-DOPO与PF8020复合物固化的环氧树脂的T_g提高到138℃以上,LOI值略有降低,但仍能通过UL 94V-0测试。DCPD-DOPO与PF8020添加DCPD-DOPO后,复合固化的环氧树脂的热释放速率峰值及总释热量较PF8020固化的环氧树脂大幅度降低。此外,还用Kissinger法对环氧树脂固化反应动力学进行了研究。     

相反转法制备水性环氧树脂及其固化动力学

以琥珀酸酐、聚乙二醇、E-51为原料合成了非离子型乳化剂,利用相反转法制备了水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂。用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)研究了水性环氧树脂与甲基四氢苯酐(MeTHPA)的热稳定性和固化机理。结果表明,水性环氧树脂与MeTHPA已固化完全;固化反应符合两个参数的自催化esták-Berggre(S-B)模型,固化反应的平均表观活化能为73.95 kJ/mol。MeTHPA与环氧树脂物质的量比为0.6的热稳定性最好。     

形状记忆氢化双酚A型环氧树脂的制备与性能

为研究聚丙二醇二缩水甘油醚(JH-230)对热固性形状记忆环氧树脂基本性能的影响,将异佛尔酮二胺(IPDA)与具有不同分子量比的氢化双酚A型环氧树脂(AL-3040)、聚丙二醇二缩水甘油醚(JH-230)共混,经完全固化制备出一种新型的形状记忆氢化双酚A型环氧树脂。借助傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)和拉伸-回复形状记忆测试分析了热固性形状记忆环氧树脂的分子结构以及JH-230对固化体系玻璃化转变温度、储能模量和形状记忆性能的影响。研究表明,JH-230可以增加固化体系链段的柔韧性;固化体系的玻璃化转变温度与动态模量随JH-230含量的增加而降低;该形状记忆氢化双酚A型环氧树脂体系具有良好的形状记忆性能,且形变完全回复时间随JH-230含量的增加而延长。     

氰酸酯/环氧树脂CE-40体系的固化反应

采用差示扫描量热(DSC)方法计算得到氰酸酯/环氧树脂CE-40体系反应动力学常数,分析了温度和浓度对反应速率的影响,同时结合红外光谱对各温度段发生的反应进行了推断。研究表明,CE-40体系有两个反应温度区——低温区(150℃-180℃)和高温区(200℃-250℃)。低温区是环氧与氰酸酯直接反应,产物为三聚氰酸酯和口恶唑啉,反应速率对浓度敏感,随反应物浓度下降而降低;高温区是低温区的生成物与环氧的进一步反应,主要产物为口恶唑烷酮和异氰酸脲,反应温度决定了反应速率。     

MOCA/环氧树脂体系的固化行为

采用FT-IR、DSC等方法研究了亚甲基双邻氯苯胺(MOCA)/环氧树脂体系的固化行为,并对其固化动力学行为进行了研究。结果表明,体系固化行为与固化温度、固化时间及固化剂的用量有密切关系。其中固化剂的用量以MOCA质量分数在26%~33%为宜。当MOCA含量在28.6%时,最佳固化条件为:由最佳起始固化温度165℃左右缓慢升温到208℃左右恒温固化,最后在258℃左右恒温一段时间使树脂充分固化。其固化反应方程为:-dα/dt=k(1-α)1.15。     

海因树脂体系化学流变特性研究

采用DSC热分析技术和粘度测量手段,研究了海因树脂体系的固化特性和化学流变特性,建立了双阿累尼乌斯粘度模型。粘度模型预测的体系粘度变化规律与实验结果具有良好的一致性,模型可有效模拟树脂体系在不同工艺条件下的粘度行为,为复合材料成型工艺模拟分析以及工艺参数的准确制定奠定了基础。     

生物质中温热熔预浸料用环氧树脂体系

采用生物质松香酸酐固化剂,通过配方设计和筛选,由配方体系成膜性、胶膜储存期、胶膜状态及DSC测试初步确定生物质环氧树脂体系的配方组成环氧树脂/固化剂/促进剂的质量比为100/60/3~4。由动态/稳态DSC测试和锥板旋转黏度计对体系的固化特征温度和黏度-温度-时间特性进行研究,结果确定树脂体系可在120~140℃完成固化,热熔法预浸温度范围60~85℃,其黏度在1500~5000mPa·s,其中70℃操作时间达180min。最后由红外光谱和DSC对生物质环氧体系的固化反应机理进行了研究。