基于差示扫描量热法的环氧沥青固化特征分析

采用非等温差示扫描量热法(DSC)对环氧沥青及环氧树脂体系的固化反应特征进行了研究。根据不同升温速率下反应物体系固化反应的DSC特征曲线,探讨其固化反应特征,为优化环氧沥青的固化及施工工艺提供基础。试验结果表明,环氧树脂固化后,提高了沥青材料的凝胶温度、固化温度以及后处理温度,从而显著提高了环氧沥青的热稳定性特别是耐高温性能。进一步研究发现,在环氧沥青固化特征的研究中需要考虑扩散作用的影响,从而提出带部分扩散控制的环氧沥青固化反应特征。     

玻璃钢缠绕气瓶用环氧树脂固化动力学研究

制备了以环氧树脂为基体,甲基六氢苯酐为固化剂,咪唑为促进剂的环氧树脂体系。采用非等温差示扫描法（DSC）研究了环氧树脂/甲基六氢苯酐体系的固化过程,得出了升温速率对固化体系DSC曲线的影响。引用Kissinger理论,确定了固化反应的动力学参数以及固化反应动力学模型。     

环氧树脂/纳迪克酸酐/乙酰丙酮铬体系固化反应动力学研究

以环氧树脂为主体树脂,酸酐为固化剂,乙酰丙酮铬( Cr(acac)3)为促进剂,通过不同升温速率测定固化体系的DSC曲线来研究该体系的反应动力学历程.运用Kissinger、Ozawa方法计算出固化体系在不同促进剂用量下的表观活化能Ea及指前因子A,结合Crane公式求出反应级数n值近似为1.结果表明:适量的Cr(ac...     

DSC及IR联合测定环氧树脂-双氰胺体系固化工艺参数

采用非等温DSC法研究了固化剂用量对环氧树脂固化反应的影响。同时利用不同升温速率下测得的DSC曲线研究了环氧树脂-双氰胺体系的固化反应动力学,并由DSC及IR分析技术确定了该体系的最佳反应条件。实验结果表明：固化剂双氰胺最佳用量为5．6％,最佳固化温度为403K,固化时间为70min,该体系的反应活化能为96．82kJ／mol,反应级数为0．93。     

环氧树脂改性双马来酰亚胺树脂动力学研究

为了研究环氧树脂/二烯丙基双酚A/双酚A双烯丙基醚/双马来酰亚胺(E-51/BBA/BBE/MBMI)复合材料进行了固化反应动力学和固化工艺,采用非等温差示扫描量热(DSC)法求得温度曲线.并通过建立特征温度(T_i:起始固化温度,Tp:固化速率最高温度,T_f:终止固化速率)与升温速度联立方程式,通过外推法可以求得特征温度Ti为158.2℃,Tp为181.2℃,Tf为220.1℃.所以确定该体系的固化工艺为:100℃/1 h→130℃/1 h→160℃/1 h→180℃/2 h→200℃/1 h→220℃/1 h.应用Kissinger法和Ozawa法求得树脂体系的固化动力表观活化能(ΔE),分别得到体系的表观活化能为59.49 k J/mol和62.67 k J/mol,两种方法求得的表观活化能接近,反应体系合理.     

环氧乙烯基酯树脂的固化动力学及固化工艺研究

采用DSC法研究了FUCHEM879环氧乙烯基酯树脂体系的固化过程,分析升温速率对固化体系DSC曲线的影响,确定了该固化体系的反应动力学方程;采用外推法从理论上得到树脂体系的凝胶温度、固化温度和后固化温度等固化工艺参数,并由实验得到了优化的固化工艺。     

差示扫描量热法研究环氧端基酚酞聚芳醚酮的固化特性

为了提高环氧树脂的力学性能和耐热性能,制备了环氧端基酚酞聚芳醚酮,并研究其固化反应.由酚酞和4,4,-二氟二苯酮经芳香亲核缩聚反应,制得了含酚氧钾端基的聚芳醚酮低聚物.将其与环氧氯丙烷反应得到环氧值为0.13、数均分子量为1 540的含环氧端基聚芳醚酮.利用差示扫描量热法研究了以4,4＇-二氨基二苯醚为固化剂制备的环氧封端酚酞聚芳醚酮的固化反应和反应动力学特征.结果表明,固化反应为复杂反应,反应过程中体系放热,反应放热峰的起始温度和峰顶温度随着升温速率的增加而升高;该环氧体系的最低固化反应温度和固化反应峰顶温度为120.6℃和146.8℃,固化反应表观活化能和固化反应级数分别为68.21 kJ/mol和0.91.     

模型拟合法研究酚醛树脂的固化动力学

根据非等温差示扫描量热(DSC)曲线,结合n级模型和自催化模型对酚醛树脂的固化动力学进行了研究,分析了DSC热行为,得到了固化特征温度,求解了固化反应动力学参数。采用分段拟合的方法建立了固化动力学模型,预测了动态条件下的固化行为,并分析了此树脂的固化行为特征。研究结果表明,固化反应前中期遵循自催化反应机理,固化后期符合n级反应模型,反应受扩散控制影响不明显。模型预测曲线与实验数据曲线吻合的很好,证实了此模型的准确性。研究还发现,Crane方程所求的反应级数不能准确描述此树脂体系的固化行为,并创新型采用线性拟合法求出反应级数。     

E-51环氧树脂/BPF体系等温固化动力学研究

采用差式扫描量热法(DSC)在等温条件下对E-51/(9,9-双(4-氨基苯基)芴(BPF)环氧树脂体系的固化反应动力学进行了研究.结果表明:该树脂体系的固化反应动力学符合自催化反应动力学模型,应用自催化方程对实验结果进行处理,采用多元非线性最小二乘法进行拟合,得到自催化方程中的所有动力学参数,且活化能为63.75 k...     

环氧树脂含硅固化剂的固化动力学研究

采用化学合成方法,利用甲苯-2,4-二异氰酸酯、羟基硅油和二乙胺合成了新型的环氧树脂含硅固化剂,使用红外光谱分析初步确定了合成固化剂的分子结构,通过差示扫描量热法(DSC)分析了合成固化剂/环氧树脂固化体系的固化动力学,并对固化制度进行了优化计算.采用分析固化动力学常用的Kissinger等分析方法,对体系表现活化能和反应级数进行了分析.计算结果表明,体系的表观固化活化能为57.07 kJ/mol,反应级数为n=0.9203.外推法得到体系理论凝胶温度Tgel =366.51 K、最大固化速率温度Tcure=386.44 K、后固化温度Ttreat=397.30 K.     

Curing reaction model of epoxy asphalt binder

In order to understand the strength developing law of the epoxy asphalt mixture,a curing reaction model of the epoxy asphalt binder was proposed based upon the thermokinetic analysis.Given some assumptions,the model was developed by applying the Kissinger law as well as Arrhenius equation,and the differential scanning calorimetry was performed for estimating the model parameters.To monitor the strength development of the epoxy asphalt mixture,a strength test program was employed and then results were compared to those produced from the proposed model.The comparative evaluation shows that a good consistency exists between the outputs from test program and the proposed model,indicating that the proposed model can be used effectively for simulating the curing reaction process for the epoxy asphalt binder and predicting the strength development for the epoxy asphalt mixture.     

Curing behavior of epoxy asphalt

The curing process of epoxy asphalt was analyzed by Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. Effect of curing temperature on viscosity of epoxy asphalt, and changes of mechanical properties with curing time were investigated. The evolution of concentration of epoxy band was followed as a function of the applied curing process. The experimental results indicate that the curing reaction rate of epoxy asphalt is invariable before 70 min at 120 °C, and it decreases when curing time exceeds 70 min. The viscosity of epoxy asphalt increases slowly with curing time at initial curing stage. But it increases quickly after initial curing stage and the initial curing time decreases as the curing temperature increases. The tensile strength increases slowly at incipient curing stage and increases rapidly when curing time is form 20 min to 70 min. The elongation at break shows a decrease with curing time, but it exceeds 200% after cured.     

氧化锌/环氧树脂基透明纳米复合材料固化动力学研究

利用动态差示扫描量热法（DSC）研究了氧化锌/环氧树脂（ZnO/EP）体系的固化过程,考察了ZnO纳米颗粒对环氧树脂固化反应动力学的影响。采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Crane公式计算了体系的反应活化能、频率因子及反应级数等固化反应参数。结果表明：ZnO纳米颗粒的加入使环氧树脂的理论凝胶温度降低而理论固化温度升高;同时,降低了固化反应活化能,降低程度随固化反应过程的深入逐渐减小;另外,固化反应的反应级数基本不变。这说明纳米ZnO的加入对固化反应有一定的促进作用,但不改变环氧树脂固化反应机理。     

间甲苯胺改性双氰胺固化环氧树脂的DSC研究

采用化学改性合成的间甲苯胺改性双氰胺衍生物作为环氧树脂潜伏性固化剂，通过差示扫描量热法（DSC）研究了间甲苯胺改性双氰胺／环氧树脂E-44体系的固化反应。结果表明，间甲苯胺改性双氰胺与双氰胺相比，具有较高的固化反应活性，显著降低了固化反应的温度，而且间甲苯胺改性双氰胺／环氧树脂E-44体系也具有较好的贮存稳定性。同时间甲苯胺改性双氰胺／E-44环氧树脂体系的动力学研究也表明该固化体系的活化能明显降低，固化反应活性与未改性前相比，有很大程度的提高。     

有机累托石／环氧树脂纳米复合材料制备及其流变性能研究

采用自制离子液体型累托石,用熔融插层法制备有机累托石／环氧树脂／桐油酸酐纳米复合材料。分别用XRD、DSC、旋转流变仪对复合材料的微观结构、固化动力学和流变性能进行测试。结果表明,有机累托石含量较低时在环氧树脂基体中形成了剥离型纳米复合材料;有机累托石的加入,降低了环氧树脂／桐油酸酐体系固化反应的活化能和频率因子,但环氧树脂／桐油酸酐体系的固化反应不是简单的一元反应,有机累托石的加入并不改变其固化反应机理;随着有机累托石含量的增加,环氧树脂／桐油酸酐体系的黏流活化能逐渐增大。     

含柔性链SiO_2/EP纳米杂化材料的固化动力学

采用溶胶-凝胶法制备了聚硅酸溶胶,在其表面接枝柔性链段并以此为前驱物,通过原位聚合法制备了SiO2/EP纳米杂化材料。利用差示扫描量热仪对杂化材料的固化动力学进行了研究。采用Kissinger和Crane等方法,利用不同升温速率下的DSC曲线,分别求出固化体系的表观活化能Ea、反应级数n和频率因子A等参数,得出了固化体系的反应动力学方程。     

三氧化二铝对环氧树脂固化动力学及 热降解动力学的影响

采用热分析法研究了高含量Al₂O₃填料对环氧树脂（E51）/二氨基二苯甲烷（DDM）体系的固化表观活化能、热降解动力学和性能的影响.非等温差式扫描量热法（DSC）固化动力学研究表明,加入Al₂O₃体系的反应活化能由51.49 kJ/mol降低至48.12 kJ/mol;用n级非等温动力学法分析获得了固化反应的动力学参数.利用热重分析研究了环氧固化物体系的热降解动力学,用FWO方法计算固化物降解活化能结果表明,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系初始分解活化能影响不大,当降解率达到30%时,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系分解有明显的抑制作用.热重红外联用测试结果表明,甲烷、羰基化合物、胺和双酚A是E51/DDM热分解过程中的主要产物,Al₂O₃粉体能提高E51/DDM体系的热稳定性.动态热机械研究表明,Al₂O₃的加入增大了环氧树脂固化产物的储能模量.DSC测试结果表明,Al₂O₃加入后,体系的玻璃化转变温度由114.16℃提高到121.51℃.