改性BMI/苯并噁嗪树脂的固化反应及其动力学研究

将改性双马来酰亚胺(BMI)树脂与苯并噁嗪(B-a)树脂进行共混共聚制备了改性BMI/B-a树脂,采用动态DSC技术研究了改性BMI/B-a树脂的固化反应过程。实验结果表明,在100～350℃范围内出现两个峰,其中100～153℃是树脂的熔融吸热峰(峰顶温度为134℃),156～303℃是树脂固化反应过程的放热峰(峰顶温度为232℃);改性BMI树脂与B-a树脂的固化反应级数为0.93,活化能为85.6 kJ/mol;改性BMI/B-a树脂的固化工艺为180℃×1 h+200℃×2 h+230℃×2 h,后处理工艺为280℃×2 h。     

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。     

双噁唑啉的制备及改性酚醛和苯并噁嗪树脂的研究

双噁唑啉化合物是一种重要的有机反应中间体.酚醛树脂具有优良的耐热性、电绝缘性、耐化学腐蚀性,所以在工业中得到广泛的应用,然而通用酚醛树脂也有自身的缺点,如固化过程中有小分子释放出,固化时形成微孔结构,降低了固化物的性能;苯并噁嗪树脂是一种新型的酚醛树脂,虽然固化时无小分子放出,然而存在固化温度高、固化诱导期和固化时间长,尤其是交联密度太低的缺点.这些缺点限制了通用酚醛树脂和苯并噁嗪树脂的应用.用双噁唑啉改性通用酚醛树脂或苯并噁嗪树脂得到的聚醚酰胺树脂有良好的耐热性、电绝缘性、低吸水性、优良的工艺性能.     

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。     

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。     

改性苯并噁嗪树脂的研究进展

苯并噁嗪树脂是一种新型的酚醛树脂,具有良好热稳定性、力学性能、低吸水性、固化时无小分子释放等优良特性。然而,苯并噁嗪树脂仍存在耐热性及韧性不足的问题。综述了近几年来用热固性树脂、热塑性树脂以及其他新型改性剂对苯并噁嗪树脂改性的研究进展,并展望了其应用前景。     

苯并噁嗪树脂耐热改性研究进展

综述了引入炔基、烯基、酰亚胺及氰基等功能基团对BZ(苯并噁嗪)树脂耐热性进行化学改性的研究进展,提出了可在BZ单体合成过程中同时引入两种或两种以上的功能基团,以降低BZ的固化温度、提高交联密度。最后对BZ的应用前景和发展方向进行了展望。     

改性BMI/苯并噁嗪树脂固化反应特性研究

以双马来酰亚胺(BMI)作为苯并噁嗪(BZ)树脂的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法及Freeman-Carroll法研究了改性BMI/BZ树脂体系的反应特性和固化反应动力学过程。结果表明:改性BMI/BZ树脂体系的凝胶时间随BMI用量增加而缩短;改性BMI/BZ树脂体系的固化反应只有一个放热峰,其峰顶温度(230℃左右)明显低于纯BZ体系,并且与BMI用量无关;改性BMI/BZ树脂体系的固化反应近似于1级反应,当w(BMI)=30%~50%时,所建立的固化反应动力学模型在10℃/min时能较好描述改性树脂体系的固化反应过程。     

苯并噁嗪树脂改性研究进展

综述了近年来国内外在BOZ(苯并噁嗪)树脂基础研究与耐热改性等方面取得的研究性进展;介绍了BOZ树脂的改性方法,并对BOZ树脂的未来发展方向进行了展望。     

苯并(口恶)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(口恶)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(口恶)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92.8 kJ·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。     

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。     

非等温DSC法研究环氧树脂固化反应动力学过程

采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了环氧树脂(EP)体系的固化过程,并采用Kissinger方程、Crane方程和T-β(温度-升温速率)外推法计算出该EP体系固化反应的动力学参数和固化温度。研究结果表明:当m(EP)∶m(填料)∶m(固化剂)∶m(促进剂)=100∶30∶90∶0.4时,EP体系固化反应的表观活化能为78.90 kJ/mol、指前因子为2.58×109min-1和反应级数为0.914,其最佳固化条件为"从室温升温至92℃(开始凝胶)→继续升温至140℃(恒温固化)→最后升温至169℃(进行后固化处理)"。     

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。     

环氧改性氰酸酯树脂固化动力学的研究

采用示差扫描量热法(DSC)对缩水甘油醚类环氧树脂(E-51)与脂环族环氧树脂(R-122)共同改性的双酚A型氰酸酯(BADCy)树脂的固化反应历程进行了研究。由Kisserger方程求得共聚体系固化反应的表观活化能为60.5 kJ/mol,根据Crane理论求得固化反应级数为0.89,接近于1级反应。该体系起始固化温度为132.1℃,峰顶固化温度为168.7℃,终止固化温度为246.0℃。研究表明,环氧树脂可促进BADCy的固化,改性体系可在177℃以下实现较完全固化。     

酚醛型环氧树脂改性氰酸酯复合材料性能的研究

通过DSC分析,粘度、介电性能、力学性能及耐油性测试对酚醛型环氧树脂改性氰酸酯树脂复合材料的性能进行了研究。结果表明,改性氰酸酯树体系在70～160℃具有较低的粘度,理想工艺是在125～130℃下30～45min后开始加压;改性氰酸酯树脂表观活化能和反应级数分别为60.81kJ/mol和0.8846。改性氰酸酯复合材料具有良好的力学性能、介电性能和耐油性能。     

端羟基聚丁二烯改性氰酸酯体系固化反应动力学

采用示差扫描量热法(DSC)研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)改性双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)体系的固化反应动力学,根据Arrhenius方程对固化过程动力学参数进行了求解,建立了固化反应动力学模型。结果表明,随着HTPB含量的增大,动态DSC固化反应放热峰向低温方向移动,说明HTPB可以催化固化反应并降低体系的反应温度。纯BADCy和BADCy/15%HTPB体系等温固化符合自催化反应模型。纯BADCy体系以及BADCy/15%HTPB体系的表观反应活化能分别为59.67 kJ/mol、56.91 kJ/mol。     

非等温DSC法研究TiB_2/环氧树脂E-44体系固化动力学

采用非等温DSC法对硼化钛(TiB2)/环氧树脂E-44体系的固化反应动力学进行了研究。应用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa法计算得到了纯E-44和TiB2/E-44体系的固化反应动力学参数,并求得TiB2/E-44体系固化反应速率方程。结果表明,两种方法所得的动力学参数相近,验证了该体系符合n级反应模型原理。利用外推法得到了TiB2/E-44体系的固化起始温度T0(192.8℃)、峰顶温度Tp(251.3℃)及完成温度Ti(262.1℃)。按照上述优化固化工艺制备TiB2/E-44样品,用SEM观察样品微观形貌表明,样品中无裂纹和气泡孔,各相之间粘接很好,组织结构致密。     

环氧树脂改性氰酸酯树脂固化体系研究

采用差示扫描量热(DSC)法对脂环族环氧树脂(L2)改性双酚A型氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并探讨了L2用量对CE耐热性能和粘接强度等影响。结果表明:L2对CE的固化反应具有催化作用,但当w(L2)≥30%时,其催化效果因稀释作用而降低;纯CE和CE/L2体系在等温(210℃)固化反应过程中,其转化率在起始反应10 min内分别达到80%和91%左右;当w(L2)=10%时,CE/L2改性体系的拉伸剪切强度(22.80 MPa)和压缩剪切强度(44.40 MPa)较高,同时其耐热性能较好。     

环氧树脂改性双马来酰亚胺/氰酸酯树脂固化工艺研究

采用差示扫描量热(DSC)法和红外光谱(FT-IR)法对缩水甘油胺型环氧树脂(AG-80)与脂环族缩水甘油酯型环氧树脂(TDE-85)共同改性双马来酰亚胺(BMI)/氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并按照Kissinger和Crane法计算出该改性树脂体系固化反应的动力学参数。结果表明:改性树脂体系的固化反应表观活化能为68.11 kJ/mol,固化反应级数为0.860(接近于1级反应);环氧树脂(EP)可促进CE固化,当固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/2 h"时,改性树脂体系可以固化完全。