炔基腰果酚的制备、表征及其聚合物的非等温固化动力学

以3-溴丙炔、腰果酚为原料,利用相转移催化反应合成了炔基化腰果酚树脂,并用FT-IR、1H NMR对炔基化腰果酚的化学结构进行了表征,结果表明在相转移催化剂存在条件下,3-溴丙炔和腰果酚通过Williamson成醚反应成功制备了目标产物。用TG研究固化后的炔基化腰果酚树脂热稳定性能,结果表明,固化后树脂的起始降解温度为419℃,800℃时的残炭率为14%,说明其具有很好的耐热性能。根据DSC曲线,用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa分别计算了热固化反应活化能,分别为143.46 kJ·mol-1和145.15 kJ·mol-1,热固化反应级数都接近1,因此说明这两种模式很适合这种体系。     

三炔丙基异氰尿酸酯的合成、表征及其非等温固化动力学

以3-溴丙炔、异氰尿酸为原料,利用相转移催化剂合成了三炔丙基异氰尿酸酯(TPIC),并用FT-IR、¹H NMR对其结构进行了表征。用TGA表征了热固化后的TPIC的热性能。结果表明：热固化后的树脂在375℃开始分解,800℃的残炭率达75%。根据DSC曲线,TPIC的熔点为167℃左右,并用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman-Reich-Levi法分别计算了热固化反应活化能,它们分别为46.81、48.70和40.92 kJ·mol^-1,热固化反应级数都接近1,并探讨了固化反应过程与机理。通过对比分析表明,这3种方法均适用于TPIC体系。     

环氧树脂固化用腰果酚型酚醛胺的制备及其固化动力学研究

以腰果酚、甲醛和二乙烯三胺为原料通过曼尼希反应合成了腰果酚醛胺固化剂,通过红外光谱和凝胶渗透色谱分别对其化学结构和相对分子质量进行了分析,并研究了腰果酚醛胺固化剂对环氧树脂的固化动力学。结果表明:制备的腰果酚醛胺固化剂的数均、重均相对分子质量均在1 250左右,且相对分子质量分布较窄。通过将非等温DSC曲线数据拟合Kissinger方程、Ozawa方程、Crane方程,得到环氧树脂/二乙烯三胺固化体系表观活化能为71. 40 kJ/mol,环氧树脂/腰果酚醛胺固化剂的表观活化能低于前者为56. 72 kJ/mol,固化反应级数没有变化,均为0. 93。因此,相比于传统固化剂二乙烯三胺,腰果酚型酚醛胺能使得环氧树脂在更低的温度下,更快地进行固化,符合研究预期结果。     

硼-腰果酚改性酚醛树脂的制备及固化动力学

针对酚醛树脂(PF)耐热性和韧性不足的缺点,采用硼、腰果酚对酚醛树脂进行改性,考察了硼酸用量和腰果酚用量等对改性酚醛树脂性能的影响。红外(FT-IR)分析结果表明,硼酸与酚醛树脂中的酚羟基发生了反应,生成了新的交联键。通过热重(TG)分析,结果表明经硼改性的酚醛树脂耐热性能明显提高。通过非等温差示扫描量热法(DSC)分析了改性酚醛树脂在不同升温速率下的固化行为,采用Ozawa法和Crane方程建立了改性酚醛树脂的固化动力学模型,确定了其固化工艺参数。     

膦腈环核腰果酚环氧树脂均聚固化行为及性能研究

以膦腈环核腰果酚环氧树脂(EHCPP)为单体制备均聚固化物,借助差示扫描量热分析仪研究其固化行为。计算出固化反应动力学参数:表观活化能E_a=85.452 kJ/mol,表观频率因子A=1.86×10¹¹ min^-1,反应级数n=0.94;并得到固化反应动力学模型:d_α/d_t=1.856×10¹¹·e^-10278/T.(1-α)^0.94。研究结果表明:环氧树脂单体均聚物在850℃时,残碳率为14.4%,理论极限氧指数为23.3;膦腈的引入显著提高了材料的热稳定性,材料从易燃级别提升为可燃级别,具有较低的模量和玻璃化转变温度(6.9℃)。     

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。     

腰果壳酚改性酚醛树脂固化动力学研究

在以气质联谱分析腰果壳酚组成的基础上,以腰果壳酚、苯酚、甲醛为原料制备了腰果壳酚改性酚醛预聚体,采用不同的升温速率,利用差示扫描量热(DSC)仪将预聚体在50~380℃的范围内进行动态固化行为分析,并运用Kissinger方程和Ozawa方程对改性树脂的固化行为进行了动力学研究。结果表明,实验中所使用的腰果壳酚仅有相对分子量为300,302和304的三种结构,根据质谱结果估算其整体平均相对分子质量为302;此外,通过对改性后的酚醛树脂的DSC表征可以看出,随着升温速率的加快,树脂固化的峰值温度逐渐向高温方向移动,从203.10℃移动至246.73℃;通过Kissinger法拟合直线计算的改性树脂固化反应的活化能约为11.441 03 k J/mol;通过Ozawa法计算改性树脂固化活化能约为15.156 6 k J/mol,两种方法计算所得的结果较为相近。     

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。     

腰果酚基环氧树脂的制备及其硅烷化改性

采用从腰果壳油中提炼出来的腰果酚为原料,在乙酸锌的催化下生成腰果酚基酚醛树脂(CN),随后利用CN在苄基三乙基氯化铵(TEBAC)的催化下进一步合成腰果酚基环氧树脂(CNE),最后对CNE进行有机硅改性,制备了有机硅改性环氧树脂(SICNE).研究结果表明:将CNE和SICNE与三乙烯四胺(TETA)固化后,由于反应性...     

Synthesis, characterization and non-isothermal curing kinetics of tri-propargyl isocyanurate

以3-溴丙炔、异氰尿酸为原料,利用相转移催化剂合成了三炔丙基异氰尿酸酯(TPIC),并用FT-IR、¹H NMR对其结构进行了表征。用TGA表征了热固化后的TPIC的热性能。结果表明：热固化后的树脂在375℃开始分解,800℃的残炭率达75%。根据DSC曲线,TPIC的熔点为167℃左右,并用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman-Reich-Levi法分别计算了热固化反应活化能,它们分别为46.81、48.70和40.92 kJ·mol^-1,热固化反应级数都接近1,并探讨了固化反应过程与机理。通过对比分析表明,这3种方法均适用于TPIC体系。     

二丙炔基双酚A醚的合成及其聚合物的热分解动力学

以双酚A和溴丙炔为原料,采用相转移催化剂,合成了二丙炔基双酚A醚。利用红外、核磁对其结构进行了表征。并以此为原料,制备了二丙炔基双酚A醚的聚合物,利用TG-DTG研究了该聚合物的热分解动力学,并计算了动力学参数。用Kissinger法和Ozawa法求得的聚合物热分解活化能分别为166.36 kJ·mol^-1和199.90 kJ·mol^-1;用Coats-Redfern相似文献   

腰果酚缩醛胺与环氧树脂固化反应的研究

研究了腰果酚缩醛胺(PCD)固化剂加成固化环氧树脂(EP)聚合物的合成,考察了不同因素对该聚合物性能的影响。结果表明:当m(PCD):m(EP)=30:70时,PCD/EP聚合物的综合性能最佳;此时,PCD/EP聚合物对基材表面的附着力为1级,其柔韧性为1mm,拉伸强度为43.52MPa,压缩强度为85.09MPa,断裂伸长率为8.9%,热变形温度为125℃,硬度为2H(铅笔法),并具有优异的耐化学介质性能。     

非等温DSC法研究苯并恶嗪树脂固化反应动力学

采用非等温DSC法对M型苯并恶嗪(MBOZ)固化动力学进行了研究。分别通过n级反应模型和自催化模型求解出反应动力学参数,进而得到固化反应动力学模型。结果表明,n级反应模型与实验值的差别较大;而采用自催化模型得到的曲线与实验得到的DSC曲线吻合较好,所确立的模型在5～15 K/min的升温速率下能较好地描述MBOZ的固化反应过程,并为其树脂基复合材料工艺优化条件提供了理论依据。     

非等温DSC法研究非异氰酸酯聚氨酯的固化反应动力学

利用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了不同升温速率下非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的固化反应过程,通过模拟n级反应动力学模型,采用Kissinger方程、Crane方程以及特征温度-升温速率外推法计算出该固化体系的动力学参数以及最佳固化温度。研究结果表明,该体系的凝胶温度为100℃,固化温度为176℃,后固化温度为234℃,固化时间为17min。     

不饱和聚酯/复合引发体系非等温固化动力学研究

采用非等温DSC法研究了不饱和聚酯/复合引发体系在不同升温速率下的固化行为,通过T-Φ外推法确定了该体系的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为102.7℃,124.0℃和196.5℃。通过Kissinger和Crane方程对DSC数据进行处理,获得了固化反应的表观活化能E=116.88 kJ/mol,碰撞因子A=7.35×1014,反应级数n=0.945,并由此得到了该体系的固化动力学方程。     

Synthesis,characterization, and UV curing kinetics of hyperbranched polycarbosilane

Hyperbranched polycarbosilane with allyl end groups was synthesized via hydrosilylation of methyldiallyldilane, and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, ¹H, ¹³C, ²⁹Si nuclear magnetic resonance, and size exclusion chromatography/multiangle laser light scattering. The degree of branching and average number of branches of the resulted polymer determined by ²⁹Si NMR spectroscopy is 0.58 and 0.42, and the exponent α in Mark–Houwink equation is 0.33 based on the relationship between viscosity and molecular weight. UV curing behaviors of the hyperbranched polycarbosilane were investigated using differential scanning photocalorimeter, and the effects of diluent's concentration, light intensity, reaction atmosphere, and temperature on the curing behaviors and kinetics were studied in detail. It was found that curing reaction can be accomplished rapidly under UV irradiation within 40 s both in air and in nitrogen atmosphere if acrylic reactive diluent was employed. The result suggests that it is an effective way to increase the curing reactivity by incorporating acrylic reactive diluents with high UV sensitivity into the polycarbosilane system. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 2008     

Designing of cardanol based polyol and its curing kinetics with melamine formaldehyde resin

Commercially used industrial baking enamels consist of alkyd or polyester resin with melamine formaldehyde. These resins are mainly derived from fossil resources. Considering growing environmental legislation regarding use of petroleum based raw materials, utilization of renewable resources to synthesize various chemistries can be the only obvious option as far as academia and industries are concerns. The present work deals with exploration of one of the natural resources (Cardanol) for polyol synthesis, its characterization (FTIR and NMR) and its curing behavior with melamine formaldehyde resin by differential scanning calorimetry (DSC). The optimized formulations from DSC study were further evaluated for general coating properties to study the suitability of developed polyol for industrial coating application. The experimental studies revealed that melamine content in the curing mixtures and thereby developed crosslinking density played an important role in deciding the coatings properties.