联苯型环氧-酚醛树脂的恒温固化动力学研究

采用差示扫描量热仪(DSC)对以三苯基膦为促进剂的联苯型环氧-酚醛体系进行了不同温度下的恒温固化动力学研究,然后利用经典的Kamal方程进行非线性曲线拟舍得到了相应的动力学参数:如反应级数(n)、活化能(Ea)和反应动力学常数(k).并根据Kamal方程建立了转化率α对固化时间t的自加速理论模型,发现该模型能够很好的预测联苯型环氧-酚醛体系在不同温度下随恒温时间的固化行为.     

酚醛树脂-双马来酰亚胺体系的固化动力学

采用非等温DSC法探讨了酚醛树脂与双马来酰亚胺体系的固化反应,在30 ℃～400 ℃范围内以不同升温速率(5 ℃/min、10 ℃/min、15 ℃/min、20 ℃/min)进行动态固化行为分析.应用Kissinger、Crane和Ozawa法求得了固化反应的表观活化能、固化反应级数、凝胶温度和固化温度等动力学参数.结果表明,固化体系的平均表观活化能为109 kJ/mol,反应级数为0.94,凝胶温度Tgel为79.68 ℃,固化温度Tcure为121.93 ℃,表观活化能E是固化度α的增函数.     

酚醛氰酸酯树脂的固化动力学研究

通过非等温DSC对自制的酚醛氰酸酯树脂进行了固化动力学方面的研究，通过T～β外推法得到树脂凝胶化温度为211．00℃，固化温度为246．67℃，后固化温度为300．78℃。通过Kissinger方程求解树脂固化反应表观活化能为△E=74．14kJ／mol，碰撞因子为A=4．99×10^6。通过Crane方程求得固化反应级数为n=0．920。     

苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂共混体系的催化固化行为研究进展

苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂三元共混体系在一定程度上克服了苯并口恶嗪树脂固化温度高、固化时间长这一缺点,且具有优异的耐热性、介电性能、尺寸稳定性和低吸湿性等综合性能。基于苯并口恶嗪的一元、二元催化固化体系是研究其三元共混体系的理论基础,文中除了重点讲述苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂三元共混体系的催化与固化行为,还对苯并口恶嗪及其与环氧树脂、酚醛树脂的二元共混体系的催化固化行为进行了简要的概述。     

氰酸酯树脂/环氧树脂固化动力学研究

采用DSC和FTIR研究了氰酸酯树脂/环氧树脂共混体系的固化行为,考察了环氧树脂含量对体系的固化动力学参数的影响.纯的氰酸酯树脂及氰酸酯树脂/环氧树脂共混物(质量比为91,73,55)的表观活化能依次为74.3、72.1、60.8、72.7 kJ/mol,说明少量的环氧树脂可促进氰酸酯树脂的固化反应,过量则抑制.同时还发现,固化过程中氰酸酯树脂的转化速率远大于环氧树脂,固化反应对氰酸酯基和环氧基均是一级反应.     

PVC/木粉复合体系加工方法与性能的关系

采用开炼机、单螺杆和双螺杆挤出机等加工设备,系统研究了加工过程、混炼工艺等因素对PVC/木粉复合体系的性能和结构的影响。结果表明,添加木粉填料使材料的力学性能降低,但是双辊混炼时,如果先将木粉与CPE混合制备母粒,然后再加到PVC中的母粒法工艺有利于提高材料的力学性能。通过三种混合设备的比较,双螺杆制备的PVC/木粉复合材料的力学性能和流变性能最好,木粉在PVC基体中的分散效果最佳。微观形态观察表明,木粉填料的分散性与加工方法有很大的关系,直接影响了材料的力学性能和流变性能。     

DSC 法研究聚醚胺 / 酚醛胺-环氧树脂体系的固化行为

采用示差扫描量热法(DSC),在 25 ~ 230 ℃范围内以不同的升温速率(5,10,15, 20 ℃ / min),研究了以聚醚胺 / 酚醛胺为固化剂的环氧树脂体系的固化行为,对其不同升温速率下的固化度进行了分析,采用 T-β 外推法得出了该体系的起始固化温度、峰顶固化温度和终止固化温度等固化工艺参数。     

木粉聚丙烯复合材料的等温结晶动力学

应用差示扫描量热法(DSC)研究了有无相容剂(m-TMI-PP)的木粉聚丙烯复合体系的等温结晶行为,采用Avrami方程处理等温结晶过程,计算结晶动力学参数。结果表明,随着结晶温度的升高,各体系的结晶速率下降,结晶速率常数K、n降低,半结晶时间t1/2增大。在同一结晶温度下,木粉起到成核剂的作用,提高了基体的结晶速率;m-TMI-PP的加入,使基体的结晶速率下降。纯PP的等温结晶过程具有异相成核与均相成核的机理,复合材料的等温结晶过程属于异相成核机理。     

中温固化耐高温酚醛树脂的制备及性能

利用硼酸、有机硅预聚物对酚醛树脂进行改性,同时引入活性单体间苯二酚,制得了可中温固化的耐高温改性酚醛树脂。采用FTIR对改性酚醛树脂的结构进行了表征;通过DSC,TGA考察了固化行为和耐热性能;通过SEM考察了固化物的微观形态,并结合EDAX能谱仪对其元素成分进行了分析。将改性酚醛树脂与无机组合填料及多聚甲醛混合制得了耐高温酚醛胶黏剂,经过100℃固化后测试了胶黏剂的粘接强度和耐温性。结果表明,胶黏剂可在中温固化并具有良好的耐高温和粘接性能,1000℃下试样剪切强度可达1.7MPa。     

木粉/PHBV复合缓冲材料的制备及性能表征

目的 制备一种缓冲性能优异的木粉/聚β–羟基丁酸戊酸酯(PHBV)复合缓冲材料,作为缓冲包装材料用于运输包装领域。方法 选用马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)作为偶联剂,选用碳酸氢钠(NaHCO3)和偶氮二甲酰胺(AC)作为发泡剂,采用共混热压工艺制备毛白杨木粉和聚(β–羟基丁酸戊酸酯)(PHBV)复合材料,进行力学性能和缓冲性能测试,并通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT–IR)、差示扫描量热法(DSC)等进行性能表征,分析讨论不同木塑比、发泡剂种类和添加量对木塑复合缓冲材料微观界面、缓冲性能的影响。结果 研究结果表明,当木粉与PHBV质量比为6∶4时木塑复合材料的缓冲性能、吸收能量和热性能最佳,NaHCO3发泡剂和AC发泡剂质量分别为2.0 g和1.5 g时,泡孔多且均匀,与木纤维交织连接形成稳定连续的泡孔结构,受压时不会出现应力集中点,吸收能量分别提高了34.6%和33.8%,加入适量发泡剂熔融焓分别提升了43.74%和41.83%,其中加入AC发泡剂材料的结晶率明显提高。结论 当木粉与PHBV质量比为6:4,NaHCO3发泡剂和AC发泡剂质量分别为2.0 g和1.5 g时,制备得到的木粉/PHBV复合材料具有优异的缓冲性能,在运输包装领域具有潜在的应用前景。     

MOCA/环氧树脂体系的固化行为

采用FT-IR、DSC等方法研究了亚甲基双邻氯苯胺(MOCA)/环氧树脂体系的固化行为,并对其固化动力学行为进行了研究。结果表明,体系固化行为与固化温度、固化时间及固化剂的用量有密切关系。其中固化剂的用量以MOCA质量分数在26%~33%为宜。当MOCA含量在28.6%时,最佳固化条件为:由最佳起始固化温度165℃左右缓慢升温到208℃左右恒温固化,最后在258℃左右恒温一段时间使树脂充分固化。其固化反应方程为:-dα/dt=k(1-α)1.15。     

用于CIRTM工艺的环氧树脂酚醛树脂的固化工艺研究

采用动态差示扫描量热(DSC)法,研究了用于CIRTM工艺的E-44/GA327(DDM改性芳胺)环氧体系和苯并噁嗪酚醛树脂的固化过程,以及升温速率对固化体系DSC曲线的影响,并采用最佳固化温度外推法确定了两种树脂的最佳共固化制度。结果表明,苯并噁嗪固化反应表观活化能Ea为70.35kJ/mol,表观指前因子A为1.27×107s-1,反应级数n为0.897;E-44/GA327体系固化反应表观活化能Ea为44.04kJ/mol,表观指前因子A为1.78×104s-1,反应级数n为0.884。两种树脂的最佳共固化制度为140℃/240min+180℃/240min,按所确定的共注射树脂的固化工艺制备了浇铸体,苯并噁嗪和E-44/GA327的固化度分别达到了96.7%和98.3%,固化物力学性能良好,验证了固化工艺的合理性。     

高邻位热塑性酚醛树脂的合成及固化性能

在常压条件下,合成了高邻位热塑性酚醛树脂,并考察了反应过程中催化剂种类、反应原料配比等因素对树脂性能的影响。通过软化点测试仪、核磁共振谱仪和热分析(TG-DSC)等研究了树脂合成过程中各制备参数对树脂结构和固化性能影响。结果表明:选择醋酸锌做邻位加成的第一催化剂,有机酸草酸做缩聚反应的第二催化剂,m(P)/m(F)比为1:0.7时合成酚醛树脂的O/P值较高,凝胶时间较短,固化反应更易进行。     

DSC法研究不同邻对位比值酚醛树脂的固化行为

利用差示扫描量热(DSC)分析技术研究了不同邻对位比值(O/P值)的酚醛树脂的固化活化能及固化进程。采用Ozawa模型求解了不同O/P值酚醛树脂的固化活化能及固化动力学参数,结果表明,酚醛树脂的固化活化能随其O/P值的增加而降低,固化进程变得更加容易。固化反应过程中的Ozawa反应指数n0随着固化反应温度的升高而下降,并且随着树脂O/P值的增加,n0出现在更低的温度区间内。Ozawa反应速度常数k0在固化反应初期随温度的升高而增加,在反应后期则随着温度的升高而下降,并且随着树脂O/P值的增加,k0出现峰值对应的温度降低,表明固化先后经历了微凝胶增长与扩散反应控制两个阶段,树脂O/P值的增加加快了微凝胶的增长进程。     

双马来酰亚胺树脂体系的固化反应研究

利用ＤＳＣ及原位ＦＴＩＲ技术研究了双马来酰亚妥树脂体系的固化反应，获得了在固化反应过程中各组分的转化率与时间的关系，结合热分析数据，确立了最佳固化工艺。     

可膨胀石墨/环氧树脂体系的固化动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)法分别对环氧树脂(EP)及可膨胀石墨/环氧树脂(EG/EP)体系的固化过程进行了研究。利用Kissinger和Crane法计算得到两种体系固化反应的表观活化能Ea、指前因子A、固化反应级数n等动力学参数,建立了固化反应动力学方程,并用T-β外推法确定了固化工艺温度。结果表明,EG的加入,降低了EP体系固化反应的完全程度,对固化反应时间的影响不大,体系的Ea由63.15 kJ/mol升高到65.89 kJ/mol,A由2.02×107提升到4.5×107,两种体系的反应级数基本一致,同时,EG的加入对体系固化工艺温度影响不大。     

高固体含量线性酚醛树脂的固化动力学

合成了高固体含量(>85%)的线性酚醛树脂,经凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪测定其数均分子量为1577,且分子量分布范围较窄,-Mw/-Mn仅为1.127。采用差示扫描量热(DSC)分析技术在50℃~300℃温度范围内,以不同的升温速率(2.5℃/min、5℃/min、7.5℃/min和10℃/min)研究了该酚醛树脂的固化反应过程。结果表明,该高固体含量线性酚醛树脂的凝胶化温度Tgel=110.61℃,固化温度Tcure=129.14℃,后处理温度Ttreat=146.96℃;根据Kissinger方程、Ozawa方程和Crane方程以及n级动力学模型确定该树脂的固化动力学方程为dα(t)/dt=2.09×1017(1-α)0.95exp(-2.10235×104/T)。     

基于酚醛三元聚合体系的固化行为及性能

以环氧豆油(ESO)醚化接枝改性酚醛树脂,而后以剩余酚羟基为酚源在树脂结构中引入苯并口恶嗪环,合成了一种具有优异韧性和热稳定性的环氧大豆油、苯并口恶嗪及酚醛三元共聚树脂(ESO-PA-PF)。采用红外光谱(FT-IR)表征了改性树脂的分子结构,以差示扫描量热法(DSC)对改性树脂的固化行为进行了分析,阐述了各组分对树脂固化行为的影响机理。热重分析法(TG)对热稳定性的分析表明,改性树脂的热稳定性较酚醛树脂及环氧豆油改性酚醛树脂有很大程度提高。共聚改性树脂具有较高的冲击韧性及弯曲强度,用扫描电镜(SEM)观察了改性酚醛树脂样品冲击断面的微观形貌,并对树脂的增韧机理进行了探讨。     

硼酚醛-环氧树脂体系固化过程分析

采用Friedman法求解了硼酚醛-环氧树脂体系的固化反应动力学参数及固化机理模型,预测了170℃硼酚醛-环氧树脂体系的等温固化曲线,确定了此体系的等温理论转化率与时间的关系,得到不同时间的理论转化率。并且采用170℃的电热鼓风干燥箱对此体系做等温固化试验,取不同固化时间的试样,用差示扫描量热仪测得树脂的实验转化率,并且与理论值进行比较。结果表明,硼酚醛-环氧树脂体系的固化反应模型属于An型,固化反应机制函数为[-ln(1-α)]1.39=1.80×10-4t,在低固化阶段,理论转化率与实验转化率相接近,但随着固化程度的增加,理论值明显高于试验值。