苯并口恶嗪/环氧树脂共聚固化过程研究

采用FT-IR、DSC研究苯并口恶嗪与环氧树脂通过熔融搅拌混合均匀后,固化过程中2种树脂发生开环共聚合的可能性。结果表明:苯并口恶嗪与环氧树脂熔融混合后,在高温区(180℃,200℃)发生了共聚反应,苯并口恶嗪开环过程形成的中间体可以作为环氧树脂的固化剂使用。玻璃化转变温度随着共聚体系中环氧树脂含量的增加先升高,环氧树脂质量分数超过30%后降低,当苯并口恶嗪与环氧树脂的质量比为70/30时,Tg达到最高(218℃),熔融共混在一起程度上提高了共聚体的玻璃化转变温度。     

苯并噁嗪/环氧树脂基碳纳米管复合材料

制备出一种新型的由苯并噁嗪、环氧树脂和碳纳米管(MWNT)组成的复合材料。对MWNT进行了表面改性,降低了苯并噁嗪和环氧树脂固化的温度,增强了MWNT与苯并噁嗪/环氧树脂基体间的结合力。对该复合体系进行了分步固化的研究。动态力学分析与热重分析表明由于MWNT的加入使得复合材料的储能模量和耐热性增加。通过断面扫描用SEM观察了MWNT在复合材料中的分散情况。     

含醛基的苯并噁嗪固化过程研究

以对羟基苯甲醛、甲醛和正丁胺为原料合成了含醛基官能团的苯并噁嗪(BZ-1),以苯酚、甲醛和正丁胺为原料合成了苯并噁嗪(BZ-2)作为对照。通过红外光谱,核磁共振对BZ-1、BZ-2的结构进行了表征;并采用DSC技术研究了两种产物的固化行为。结果表明:BZ-2的开环聚合温度比BZ-1降低45℃,说明醛基对苯并噁嗪开环聚合具有催化作用,促进了苯并噁嗪的热固化过程;同时醛基参与了固化反应,固化产物由线型聚合物转变成体型聚合物。     

苯并噁嗪定向固化及热稳定性研究

以苯胺、苯酚和多聚甲醛为原料,采用无溶剂法合成了BZ(苯并噁嗪)预聚体;然后将BZ预聚体进行一般固化和定向固化,并着重探讨了不同固化方式对固化产物[即PBZ(聚苯并噁嗪)]热稳定性的影响。研究结果表明:固化温度和固化方式对PBZ的热稳定性影响较大。180℃一般固化的聚合物之热稳定性相对最高,其热失重5%时的对应温度为291℃;160℃定向固化的聚合物之热稳定性相对最高,其热失重5%时的对应温度为341℃;对同样的BZ预聚体而言,160℃定向固化的聚合物之热稳定性优于180℃一般固化的聚合物。     

EP/苯酚-苯胺型单环苯并噁嗪树脂共聚体系研究

采用无溶剂法合成了苯酚-苯胺型单环苯并噁嗪树脂(P-a),然后将其与环氧树脂(EP)进行共聚,并采用差示扫描量热(DSC)法对该共聚体系的固化特性进行了研究。结果表明:不同P-a/EP质量比的复合材料体系,其冲击强度由纯EP体系的16.12 kJ/m2分别降至14.51 kJ/m2(质量比10%)、13.90 kJ/m2(质量比30%)和14.15 kJ/m2(质量比50%);纯EP体系的弯曲强度和弯曲模量分别为100.56 MPa和3.46 GPa,而P-a/EP体系的最大弯曲强度和弯曲模量分别为110.26 MPa和3.84 GPa;EP/P-a体系含氮量最高为3.52%,但各组试样均燃尽,说明单纯增加树脂体系的氮含量并不能有效提高其垂直燃烧性能。     

苯并噁嗪及其碳纤维复合材料固化动力学研究

采用非等温DSC技术研究了不同升温速率下苯并口恶嗪/碳纤维复合材料的固化过程。以Avrami方程分析计算了2种固化体系的动力学参数和表观反应活化能。结果表明:Avrami指数n随固化温度的变化能反映出苯并口恶嗪固化过程的2个阶段———凝胶粒子形成和增长阶段及扩散控制阶段。用Avrami速率常数计算得到的表观活化能与文献值基本一致,但能更清楚地反映出碳纤维对苯并口恶嗪固化反应动力学的影响,即催化作用和延缓作用。     

不同环氧树脂对苯并噁嗪树脂体系非等温固化行为研究

以不同种类的EP(环氧树脂)作为BOZ(苯并噁嗪)树脂的改性剂,采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了EP改性BOZ树脂体系的固化反应动力学;然后运用T-β(温度-升温速率)外推法、Ozawa法和Kissinger法等计算出不同改性体系的动力学参数。研究结果表明:以双酚A型EP(即E-51)作为改性剂时,相应改性体系的表观活化能更低,更有利于体系固化。     

烯丙基苯并噁嗪的合成及其固化行为的研究

对3，3，4，4—四氢—3—苯基—1，3—(1′—烯丙基—2′，3′—)苯并噁嗪(简称烯丙基苯并噁嗪)的合成方法及其固化行为进行了研究，利用^1H—NMR、FT—IR、NR、DSC等对其组成、结构和固化行为进行了表征和推断。结果表明，以甲苯为溶剂，采用溶液法合成烯丙基苯并噁嗪成环率最高，说明溶液法是一种有效的合成方法。     

咪唑催化苯并噁嗪树脂固化的研究

研究了以咪唑为催化剂的苯并口恶嗪树脂的固化反应。通过平板小刀法测凝胶化时间、等温DSC和程序升温DSC等方法,表征了含有咪唑的苯并口恶嗪树脂的固化反应过程,计算了该体系的固化动力学参数。结果表明,咪唑的引入使苯并口恶嗪树脂的固化初始温度从242℃降到了130℃左右,DSC曲线出现催化固化和热固化2个放热峰;咪唑对苯并口恶嗪树脂的催化作用在一定用量范围内随着用量的增加而增加;通过等温DSC分析,含有咪唑的苯并口恶嗪树脂在150℃下的固化反应是不完全的,经过高温后处理才能固化完全;经过等温动力学计算,咪唑催化苯并口恶嗪的固化反应级数为1.72,活化能为86.3kJ/mol。     

苯并噁嗪改性环氧酸酐体系的固化机理及动力学

利用一种二胺型苯并噁嗪改性环氧酸酐体系。通过FT-IR和DSC分析了改性体系的固化机理。结果表明:共混树脂体系在固化时存在两个反应,首先是环氧树脂与足量的酸酐在咪唑作用下在100℃先开始固化,并在150℃固化2 h后固化完全,之后苯并嗪在180℃发生开环聚合。用非等温DSC法研究了该共混体系的固化动力学。采用Flynn-Wall-Ozawa方法求出了共混体系在固化时两个固化反应的活化能,分别为65.27 kJ·mol?1和92.8kJ·mol?1,并利用Friedman方法判断了两个反应都是自催化反应,计算得到自催化模型曲线与实验曲线能较好地吻合。     

三聚氰胺共聚改性脲醛树脂固化性能研究

采用M(三聚氰胺)对低n[F(甲醛)]∶n[U(尿素)]比例的UF(脲醛树脂)进行改性,制备了MUF(M共聚改性UF);通过差示扫描量热(DSC)法表征了M的投料时间和比例对UF固化特性的影响,并对MUF的理化性能进行了评价。研究结果表明:随着M掺量的不断增加,MUF胶粘剂的固含量呈增长趋势,固化速率减慢,MUF中游离F含量显著降低。M投料时间对MUF的游离F含量、固含量和固化速率的影响不同,M在缩聚前期投料时,MUF的固含量较高,固化速率基本不变,游离F含量随M掺量增加而逐渐降低;当M在缩聚前期加入且w(M)=3%~4%(相对于U总质量而言)时,MUF中的羟甲基含量相对最低、MUF胶粘剂的综合性能相对最佳。     

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。     

API固化反应过程的特性研究

使用不同性能的多官能度异氰酸酯作为水性高分子异氰酸酯(API)胶粘剂的交联固化剂,当主剂与交联固化剂混合均匀时,考察了不同种类羧基丁苯(SBR)胶乳及不同性能的交联固化剂对胶粘剂在固化过程中的黏度、胶接剪切强度和固化速率的影响,探索了API胶粘剂的固化反应机制,并且利用差示扫描量热(DSC)法研究了API胶粘剂的固化反应速率随温度变化的规律。研究结果表明,SBR-1的适用期达到2h,最大剪切强度为5.5 MPa;交联固化剂的种类是影响API胶粘剂适用期和胶接性能的重要因素,环境温度和胶液调配后的放置时间是影响API胶粘剂固化反应速率的重要因素。     

潜伏性EP固砂剂的固化工艺和固化动力学研究

采用非等温DSC(差示扫描量热)法对M-EPN(改性酚醛环氧树脂)与2PZ-PS(微胶囊固化剂)的固化反应过程进行了分析,得到了2PZ-PS的最佳掺量;然后运用Kissinger法、Ozawa法、Crane法和T-β(温度-升温速率)外推法,确定了固砂剂(由M-EPN和2PZ-PS所配制)的理论固化工艺和固化动力学参数。研究结果表明:当w(2PZ-PS)=23%(相对于固化体系质量而言)时,固砂剂能充分固化;该固砂剂具有良好的潜伏性能,并且固化反应可用1级固化动力学模型表征,而且其凝胶温度、固化温度和后处理温度分别为54.40、95.44、115.16℃,表观活化能、频率因子和反应级数分别为75.64 kJ/mol、9.37×10~9 min~(-1)和0.936。     

POSS改性BMI树脂固化动力学及固化工艺研究

以双马来酰亚胺(BMI)、二烯丙基双酚A(BA)和七苯基倍半硅氧烷三硅醇(POSS-triol)为原料,采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了BMI/BA/POSS-triol体系的固化反应过程。运用Kissinger极值法、Crane法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)等转化率法和T-β(温度-升温速率)外推法确定了改性树脂体系的固化反应动力学参数和固化工艺参数。结果表明:改性树脂体系的固化反应活化能和反应级数(接近于1)均随POSS-triol用量增加而变化不大,说明POSS-triol的加入并没有明显改变BMI/BA体系的固化反应机理;改性树脂体系的凝胶温度为175.7℃,固化温度为226.9℃,后处理温度为271.7℃。     

粉末涂料用树脂的固化反应过程研究

利用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、动态机械热分析仪研究粉末涂料用树脂的固化反应过程并计算交联密度:研究了粉末涂料用环氧树脂和聚酯树脂在加温固化中热性能及交联密度的变化.结果表明:三种体系中,β-羟烷基酰胺固化的聚酯树脂反应最完全;环氯树脂能达到和液体热固性涂料树脂相近的交联密度(5.84x10-4 mol/cm...     

硅烷改性聚醚密封剂的深层固化过程研究

通过研究硅烷改性聚醚(MS)密封剂在不同温湿度时的深层固化性能,采用Comyn模型建立了固化深度(z)与固化时间(t)以及空气中水蒸气压(p)的定量关系。研究结果表明:MS密封剂在3种温度和湿度条件下的z与t1/2呈良好的线性关系,不同环境条件下的z与(tp)1/2也呈良好的线性关系;z与(tp)1/2线性拟合方程可以定量表征t、固化环境条件对z的影响,并可估算不同环境的深层固化速率,有助于指导单组分MS密封剂在不同环境条件下的应用工艺。     

阳离子聚丙烯酰胺超声辅助反相乳液聚合工艺研究

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为共聚单体,采用反相乳液聚合工艺制备阳离子型聚丙烯酰胺乳胶P(DMDAAC-AM),并引入超声波作用加强乳化效果。结果表明,超声辅助乳化可以细化液滴,提高稳定性。聚合工艺的优化结果为:引发剂K2S2O8用量为1.6‰,乳化剂用量为8%,亲水亲油平衡值(HLB)为7,单体质量分数为35%,油水质量比为1.1∶1.0,超声时间为4 min,阳离子度为15%,反应温度60℃,反应时间4 h,所得产物乳液稳定,相对分子量为3.53×106。FTIR和SDTA-TGA分析结果表明,产物为P(DMDAAC-AM),分解温度为382.83℃,具有良好的热稳定性。     

端羟基聚丁二烯固化热效应的影响因素研究

通过对黏合剂端羟基聚丁二烯(HTPB)固化时温度变化的测定,探讨了影响HTPB固化热效应的因素。采用单因素实验研究了不同实验条件下固化参数、固化温度、催化剂对HTPB固化热效应的影响。结果表明,在固化温度为60℃时,固化参数R越大,固化放热量越大,固化反应速度越快;在其他工艺参数相同的情况下,固化温度越高,HTPB及TDI的反应活性越高,放热越快,持续时间也越长。在黏合剂HTPB体系中加入二月桂酸二丁基锡(T-12)催化剂可大大提高固化反应速率,缩短固化周期,降低反应活化能。