腰果酚缩醛胺与环氧树脂的固化反应动力学的研究

在不同升温速率下,用差示扫描量热分析(DSC)研究了腰果酚缩醛胺固化剂(PCD)与环氧树脂的固化反应动力学。通过Kissinger、Crane方程和等转化率的方法求得了其表观活化能E=39.89kJ/mol,固化反应级数n=0.906。     

无醛腰果酚改性胺环氧树脂固化剂的制备及其固化性能

以腰果酚、糠醛、四乙烯五胺为原料通过分子设计合成了无醛腰果酚环氧树脂固化剂(FFCEC)。采用傅立叶红外光谱仪和示差扫描量热仪对产物的结构和固化行为进行了研究,并测试了固化物的综合性能。结果表明,FFCEC的最佳制备条件为：腰果酚、四乙烯五胺与糠醛物质的量比为1∶1∶1.28,反应温度70℃。腰果酚环氧树脂与FFCEC的最佳质量比为2∶1,固化反应表观活化能E_a为35.168 kJ/mol,优化的固化工艺条件为30℃/2 h+80℃/2 h。该固化剂制备工艺简单,绿色环保,固化物具有优良的理化性能,有望在胶粘剂、涂料等领域获得应用。     

漆酚醛胺/环氧树脂体系固化动力学研究

采用固化动力学的方法研究漆酚醛胺/环氧树脂体系的固化行为,通过漆酚、二乙烯三胺、甲醛采用曼尼希反应制备漆酚醛胺还氧固化剂,使用非等温差示扫描量热分析(DSC)测定漆酚醛胺/环氧树脂体系固化过程的热量变化,使用n阶反应模型和自催化模型对实验数据进行拟合处理。结果表明,自催化反应模型能够较好的描述漆酚醛胺/环氧树脂体系的固化过程,确定了漆酚醛胺/环氧树脂体系自催化反应方程,为漆酚醛胺/环氧树脂体系固化工艺参数的优化提供理论指导。     

酚醛胺固化环氧树脂热降解动力学研究

利用市售酚醛胺PPA固化剂固化环氧树脂E-44,对固化产物热稳定性进行研究,用Flynn-Wall-Ozawa法建立了固化产物热降解动力学模型,得出热解活化能E=227.51 kJ/mol,lgA=14.34（A=2.19×1014 s^-1）。     

水性环氧树脂固化反应的研究

通过测定凝胶时间,利用红外光谱仪、差示扫描量热仪等对水性环氧树脂的固化反应进行了研究,并根据K issinger和Ozawa方法分别求得水性环氧树脂体系固化反应的表观活化能。结果表明,凝胶时间随着环氧与胺氢物质的量比的增大而增加,且环氧与胺氢物质的量比为1∶1时较好。环氧基特征吸收峰的强度随着固化反应时间的延长明显变弱,且固化4 h后,环氧的特征峰几乎全部消失。水性环氧体系固化的初始温度、峰值温度和终止温度随着升温速率的增加,均向高温方向移动,用Kissinger和Ozawa法求得水性环氧树脂固化的表观活化能分别为27.35 kJ/mol、32.77 kJ/mol,表明体系的表观活化能很低,固化反应很容易进行。     

促进剂对低温固化剂-环氧树脂体系性能的影响

分别选用二乙烯三胺和间二甲苯二胺与甲醛、腰果酚按照不同比例反应制得13种改性胺环氧低温固化剂,通过剪切强度,反应活化能和固化度测定以及红外光谱分析研究了不同促进剂DMP-30用量对环氧树脂及上述胺体系的物理性能、固化过程及固化产物性能的影响。结果表明:DMP-30与环氧树脂/胺体系具有一定的匹配性,促进剂具有正负效应。对于环氧和改性胺反应配比n(腰果酚)∶n(间二甲苯二胺)∶n(醛)=1.0∶1.0∶1.0的体系而言,促进剂的最佳添加质量分数为2%。     

腰果酚曼尼希改性胺-环氧树脂热固化性能的研究

为了得到一种具有内增韧的同时也能具有良好的耐热性的固化剂,制备了腰果酚酚醛胺、腰果酚-苯酚混酚酚醛胺、苯酚酚醛胺3种固化剂。主要研究了固化剂与环氧树脂加热固化物的固化度、粘接性能和综合力学性能(压缩性能、冲击性能、拉伸性能等)。结果表明,制备的腰果酚-苯酚混酚酚醛胺固化剂保留了腰果酚醛胺固化剂优良的冲击韧性、较长的适用期等优点,同时也保留了苯酚酚醛胺固化剂较高的力学性能和胶接性能,是一种综合性能较佳的环氧固化剂。     

邻甲酚醛环氧树脂与4,4’-二氨基二苯甲烷固化反应研究

以4,4'二氨基二苯甲烷作为固化剂对邻甲酚醛环氧树脂进行固化反应研究,使用差示扫描量热法对固化热力学研究,通过Kissinger法测得固化反应表观活化能Ea为52.70kJ/mol,用Flynn-Wall-Ozawa测得非等温固化反应活化能为56.929kJ/mol。此外,用傅里叶变换红外光谱对固化反应历程进行了探讨,用热分析法对固化树脂的热分解动力学进行研究,固化产物在动态N2气氛下热降解机理为一级反应模式。     

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。     

聚醚胺/酚醛胺-环氧树脂体系的固化动力学研究

采用示差扫描量热法(DSC)研究了以聚醚胺/酚醛胺为固化剂的环氧树脂体系固化反应,在25~230℃范围内以不同的升温速率(5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min)对该体系的固化动力学参数分析。由Kisserger方程求得该体系固化反应的表观活化能为61.76 kJ/mol,频率因子A为7.1×107s-1;由Crane方程得出固化反应级数为1.116;并建立了固化动力学方程:-da/dty=k(1-a)1.116,其中。k=7.1×107exp(-7 429/t)。     

用差示扫描量热法研究环氧树脂的固化特性

利用差示扫描量热法研究了芳纶复合材料的环氧树脂基体（改性环氧树脂F－46）中固化剂合量对树脂基体固化反应温度，反应热的影响，结果表明，当固化剂含量低于20质量份时，树脂基体的固化反应热随固化剂含量的增加而增加，当固化剂含量超过20质量份后，固化反应热开始下降，此环氧树脂基体的最低固化反应温度为114.3℃，固化反应峰值温度为169.3℃，固化反应表观活化能为80.35kJ/mol,固化反应级数为0.91.     

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。     

酚醛胺固化腰果酚改性酚醛树脂热降解动力学研究

研究了酚醛胺固化的腰果酚改性酚醛树脂的热稳定性,用Friedman-Reich-Levi法建立了固化产物热降解动力学模型,得出热解活化能为265.80 kJ/mol,lgA为16.73（A=5.37×1010 s-1）。     

联苯酚醛环氧树脂固化动力学及热性能研究

以4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,采用非等温示差扫描量热法(DSC)研究了联苯酚醛环氧树脂(BPNE)的固化动力学。通过外推法确定了体系的固化工艺。采用Kissinger、Ozawa法计算出固化体系的表观活化能,根据Crane理论计算得到该体系的固化反应级数。采用DSC,热重分析(TGA)研究了固化物的耐热性。结果表明:BPNE的固化工艺为160℃/2h+200℃/2h+230℃/2h;固化反应的活化能约为61.86kJ/mol,指前因子为5.27×105min-1,反应级数为1.1;玻璃化转变温度(Tg)为167℃,其10%热失重温度为398.1℃,800℃残炭率为29.37%,与双酚A环氧树脂/DDS固化物相比,分别提高了22℃,11.71%。     

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。     

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。     

酚醛型环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系固化动力学的研究

应用差示扫描量热分析(DSC)对不同比例的酚醛型环氧树脂/双酚A型氰酸酯树脂体系固化动力学进行了研究,并通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法求得了体系的固化动力学参数。结果表明,当环氧树脂与氰酸酯的摩尔比为2∶1时,由Kissinger法和Ozawa法计算得到的表观活化能在体系中最小,分别为49.05 kJ/mol和54.86 kJ/mol,Crane方程求得的表观反应级数为1~2。     

新型腰果酚环状碳酸酯型固化剂的制备与性能

以腰果酚环氧化合物和CO2为原料合成了腰果酚环状碳酸酯,再进一步与三乙烯四胺反应,制备了一种腰果酚环状碳酸酯型固化剂(CAC),采用FT-IR对产物结构进行了表征。通过示差扫描量热仪,热重分析和力学性能测试对比研究了其与常用的腰果酚酚醛胺固化剂固化双酚A型环氧树脂体系的固化行为及固化物的热稳定性和力学性能。结果表明,腰果酚环状碳酸酯型固化剂的反应活性低于腰果酚酚醛胺固化剂,但固化物的韧性要好于后者。     

酚醛环氧防腐涂料用固化体系研究进展

综述了近年来国内外酚醛环氧防腐涂料用固化体系的研究现状和进展,包括苯酚-甲醛、双酚A-甲醛树脂和腰果酚-苯酚-甲醛树脂等酚醛树脂固化体系,苯酚-甲醛、双酚A-甲醛改性胺和腰果酚缩醛胺固化体系及其他固化体系。认为腰果酚改性胺固化剂是一种性能优异的环氧树脂固化剂,它对开发新型高性能、多用途、低成本和环保型的重防腐环氧树脂涂料固化技术提供了新思路。     

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。