超支化胺/异佛尔酮二胺/EP固化体系的动力学研究

超支化聚合物改性EP(环氧树脂)是近年来EP应用的研究热点。以超支化聚乙烯亚胺(PEI)/异佛尔酮二胺(IPDA)作为EP的复合固化剂,探讨了PEI/IPDA/EP固化体系的固化行为和固化动力学。研究结果表明:PEI的引入能有效降低IPDA/EP体系的黏度、提高体系的相容性,并且体系的固化活化能从56.12 k J/mol降至52.02 k J/mol。     

CY184/D230体系的分段拟合固化反应动力学

采用非等温示差扫描量热法对低粘度CY184/D230环氧体系的固化反应动力学进行了研究。采用高级等转化率法(Vyazovkin法)求出活化能,通过Málek法进行了模型拟合动力学分析并采用分段拟合法建立了固化反应动力学模型。结果表明,固化反应动力学符合Sesták-Berggren模型,模型拟合曲线与实验数据十分吻合,证实了分段拟合模型的准确性。     

环氧树脂/有机蒙脱土体系非等温固化动力学研究

通过差示扫描量热法(DSC)研究了改性芳胺固化环氧树脂/有机蒙脱土(EP/OMMT)纳米复合材料的非等温固化动力学,采用Ozawa-F lynn-W all法、K issinger法和Crane公式计算了体系的反应活化能、反应级数、频率因子等固化反应参数,并估算了理论凝胶温度和理论固化温度。结果表明,有机蒙脱土的加入降低了环氧树脂体系固化反应活化能和频率因子,但对反应级数影响不大。这说明有机蒙脱土对体系的固化反应有一定的促进作用,但不改变固化反应机理。     

玻璃纤维对环氧基体预浸料固化特征的影响研究

采用动态差示扫描量热法(DSC)研究了玻璃纤维/环氧树脂预浸料体系的固化过程,考察了玻璃纤维对环氧树脂固化动力学的影响;利用Kissinger法和Crane公式计算了体系的反应活化能、指前因子、反应级数等固化动力学参数。结果表明,玻璃纤维使环氧树脂体系的理论凝胶化温度、固化温度和后处理温度升高;同时,增大了固化反应活化能,而固化反应的反应级数基本不变。说明玻璃纤维使环氧树脂体系固化反应变难,但不改变其固化反应机理。     

聚苯醚/环氧体系非等温固化行为及固化工艺

采用程序升温差示扫描量热仪（DSC）法,用Kissinger方程研究了聚苯醚（PPE）/环氧（EP）体系不同配比混合物的固化反应动力学特征。非等温DSC研究表明PPE/EP体系的固化反应过程比较复杂,其动力学参数受PPE含量的影响较大,PPE/EP混合物的固化反应起始温度随PPE含量的增大而增大,最大放热峰的峰温均随着PPE含量的增加而减小。Kissinger法计算得到PPE/EP体系10% PPE、20% PPE、40% PPE含量（质量）的表观活化能依次为63.88、55.37、47.31 kJ·mol^-1, 说明PPE可以促进环氧树脂的固化反应。在此基础上,以20% PPE/EP体系为例,采用T - β 图外推法,得到了其固化工艺     

异佛尔酮二胺/环氧树脂非等温固化动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)对异佛尔酮二胺和环氧树脂体系的固化反应动力学进行了研究。分别通过n级反应法和Málek的最大概然机理函数法确定固化反应机理函数,求出固化反应动力学参数,得到相应的固化反应动力学模型。结果表明,通过Kissinger,Crane方法求解动力学参数所得到的n级反应模型与实验值差别较大;而采用Málek方法判别机理,表明该固化反应按照自催化反应机理进行,由esták-Berggren(S-B)自催化模型计算所得到的曲线与实验得到的数据曲线较吻合,能较好地描述该体系的固化反应过程。     

超支化聚酯增韧环氧体系固化动力学

用示差扫描量热仪(DSC)对端羟基超支化聚酯增韧环氧树脂体系的固化反应动力学过程进行分析.动态DSC研究表明,在超支化聚酯增韧环氧体系中,H30的使用导致固化反应峰值减小,反应热降低;随着H30的使用量的增大,羟基对环氧/胺反应的催化效果越明显.利用Malek模型计算0 phr和15 phr两个配比的整个固化过程的反应活化能.比较发现,使用H30的体系固化反应表现活化能在整个固化过程中变化较小,比较平缓,放热比较均匀,有利于降低体系的热应力.等温DSC研究表明,未添加H30和添加H30的体系的固化反应均符合自催化模型,添加15 phr H30的体系初期有较好的反应活性,反应级数由2.06增大到2.42,固化反应速率常数提高.     

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。     

超支化聚酯型环氧树脂的合成及表征

用多元酸酐与环氧氯丙烷开环聚合制备了端羟基超支化聚酯,在碱作用下对羟基封端的超支化聚酯进行了闭环反应合成了超支化聚酯型环氧树增,研究了碱及碱的用量对闭环反应的影响,通过DSC考察了超支化聚酯型环氧树脂/邻苯二甲酸酐固化体系的固化行为,计算出固化过程的2个固化反应活化能Ea分别为64 35kJ/mol和91 12kJ/mol,频率因子lnA分别为21 8和26 8。     

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。     

氧化石墨烯/环氧树脂复合材料非等温固化动力学

通过液相共混法制备了氧化石墨烯/环氧树脂(GO/EP)复合材料,利用非等温结晶动力学,探讨了氧化石墨烯对环氧树脂体系非等温固化行为的影响,分析了环氧树脂和氧化石墨烯/环氧树脂在不同升温速率下的固化过程。结果表明,纯环氧树脂体系比氧化石墨烯/环氧树脂复合体系的固化表观活化能高,即氧化石墨烯对环氧树脂的固化具有促进作用。利用Kissinger方程、Flynn-Wall-Ozawa方程和Friedman-Reich-Levi方程分别求得的环氧树脂体系的固化表观活化能比氧化石墨烯/环氧树脂复合体系高3. 11、5. 56、5. 86 k J/mol。说明Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman-Reich-Levi方程均能较好地描述环氧树脂和氧化石墨烯/环氧树脂的固化过程。通过外延法求解的环氧树脂和氧化石墨烯/环氧树脂的理论凝胶温度分别为95. 171和90. 981℃,理论固化温度分别为41. 949和41. 343℃。     

环氧树脂和环氧/环硫树脂与胺的固化反应动力学

采用非等温DSC法对低黏度体系CY184/IPDA环氧树脂体系及对CY184/ES184/IPDA环氧/环硫树脂体系的固化反应动力学进行了研究。用高级等转化率Vyazovkin积分法求取活化能E_a,通过Málek法确定了固化反应机理函数和动力学参数,得到固化反应动力学方程。结果表明:CY184/IPDA环氧树脂体系的平均活化能为47.04 kJ·mol^-1;CY184/ES184/IPDA环氧/环硫树脂体系的活化能为48.97 kJ·mol^-1。两种体系的模型拟合曲线与实验得到的DSC曲线吻合得较好,均符合esták-Berggren(m,n)模型。     

风电叶片用环氧树脂固化体系动力学研究

以三乙醇胺、BH-1、2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)为促进剂,采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了四种不同环氧树脂(EP)/酸酐体系的固化反应动力学和固化工艺,并采用Ozawa法、Kissinger法和Crane法计算出不同固化体系的动力学参数。结果表明:四种固化体系的活化能分别为25.75、20.93、29.29、33.59 kJ/mol,反应级数均小于0.9(近似于1级反应);固化工艺为"80℃/2 h→100℃/2 h→120℃/2 h";DMP-30/EP/酸酐固化体系的黏度特性和反应特性完全满足风电叶片用复合材料对树脂基体的要求。     

潜伏性环氧树脂 体系固化反应动力学参数特征的研究

本文对二种潜伏性环氧树脂体系的固化反应动力学参数进行了讨论。结果认为，理想的潜伏性环氧树脂体系应具有较高的固化反应活化能（Ｅａ）和频率熵因子（Ａ）或者是具有可变化活化能－－即在室温下具有较高的固化反应活化能，而在高温下具有较低的固化反应活化能。理论分析与实验结果相吻合。     

耐高温树脂的固化动力学分析及其力学性能

本文对一种耐高温环氧树脂体系进行了固化动力学研究,计算出该树脂体系的活化能为70.62kJ/mol、反应级数为0.93,并得到该体系的反应速率常数方程和动力学方程式,确定了树脂体系的固化工艺。还制备了T700碳纤维单向板,并对其力学性能进行测试。结果表明,该树脂体系具有优良的耐热性（树脂固化物的Tg达到218℃）、反应活性高,适用于快速成型固化工艺,其复合材料具有良好的力学性能。     

多壁碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料的固化动力学研究

采用熔融混合法向低粘度的环氧树脂中添加适量的多壁碳纳米管,制备新型纳米复合材料,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)测试转化率,采用差示扫描量热法(DSC)研究多壁碳纳米管/环氧树脂复合体系的固化动力学,并对纳米复合材料的力学性能进行研究。结果表明:多壁碳纳米管加入环氧树脂复合体系后,对固化反应有催化作用,固化反应速率增大,转化率提高,而复合体系的力学性能却有所下降,玻璃化转变温度变化不大。     

聚碳酸酯改性环氧树脂的固化动力学与热性能研究

用动态DSC法研究了聚碳酸酯(PC)改性环氧树脂(EP)体系的固化行为,采用Flynn-Wall-Ozawa法分析了EP/PC体系固化活化能与转化率的关系,利用Kissinger和Crane方程研究了EP/PC体系固化动力学参数,并用TG和DSC研究了复合体系的热性能。结果表明:PC的加入没有改变EP的固化机理,反应级数基本不变,但是降低了EP固化物的热分解温度和玻璃化转变温度。     

桥梁加固用EP结构胶/低温固化剂体系固化动力学研究

制备了环氧树脂(EP)结构胶用低温(5℃)固化剂。采用固定E(表观活化能)值和可变E值法对EP/低温固化剂体系进行非等温固化动力学研究。研究结果表明:采用固定E值法和可变E值法计算出该体系的E值(分别为59.78 k J/mol和55.98~64.39 k J/mol)明显低于其他常温固化体系,说明其反应活性较高。固定E值法计算简单,可快速对体系的反应活性进行判定;可变E值法可真实反映体系的E值随反应进程的变化情况,但计算较为复杂,不利于快速筛选。     

二茂铁对DOPO/环氧树脂体系燃烧性能及固化反应动力学的影响

为研究二茂铁对磷杂菲(DOPO)/环氧树脂(EP)体系燃烧性能及固化反应动力学的影响,将不同比例的二茂铁与DOPO/EP体系复配制备了阻燃EP复合材料,通过氧指数(LOI)测试、UL94垂直燃烧测试、烟密度测试和热重分析研究了阻燃EP复合材料的燃烧性能和热氧稳定性,并通过非等温DSC法研究了二茂铁对DOPO/EP体系固化反应动力学的影响。结果表明,二茂铁和DOPO在阻燃EP复合材料中表现出明显的阻燃协效作用,添加了二茂铁的阻燃EP复合材料的LOI最高可达34.8%,烟密度等级(SDR)最低降至71.43。热重分析表明,二茂铁会降低阻燃EP复合材料的热氧稳定性,但是可以显著增加热解残炭量。固化反应动力学研究结果表明,二茂铁的添加使阻燃EP体系固化反应的活化能E_a和指前因子A均减小。研究工作可以为高性能阻燃EP复合材料的开发提供参考。     

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。