RTM用乙烯基酯树脂化学流变性研究

研究了RTM用改性乙烯基酯树脂体系的化学流变行为。采用DTA热分析技术和黏度测量手段,研究了该树脂体系固化反应特性以及固化过程中温度-黏度的关系,根据树脂的化学反应流变特性,建立了树脂体系恒温条件下的双阿伦尼乌斯黏度模型。研究表明,模型对树脂恒温条件下其黏度的模拟结果与实验结果具有良好的一致性。可揭示树脂体系在不同温度条件下的黏度变化规律,为合理制定RTM工艺参数、保证产品质量提供必要的科学依据。     

快速RTM成型工艺用环氧树脂化学流变及固化行为研究

针对快速RTM成型工艺对树脂性能的要求,研究了环氧树脂的化学流变行为和固化行为。根据其流变行为,发现采用双Arrhenius黏度模型方程可以有效预测树脂的成型工艺窗口;根据其固化反应行为,通过Malek方法,确定树脂体系的固化反应为自催化反应,采用Sestak-Berggren双参数自催化动力学模型对其固化行为进行分析,发现模型曲线与实验曲线基本吻合。研究结果为快速RTM成型工艺参数的确定提供技术基础和理论依据。     

反应pH对乙二醛-单羟甲基脲树脂结构与性能的影响

针对脲醛树脂的甲醛释放以及乙二醛反应活性低的问题,选用单羟甲基脲(MMU)与无毒的乙二醛(G)反应,在不同反应pH条件下合成乙二醛-单羟甲基脲(G-MMU)树脂,并对其结构、基本性能、固化性能、润湿性能及胶合性能进行测定及对比分析.研究结果表明:反应pH对树脂的固含率和黏度影响较小,但碱性条件下合成树脂的固含率和黏度均...     

氧化木薯淀粉改性MUF树脂的性能与固化特征

通过在三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)合成反应的不同阶段添加氧化木薯淀粉,制备得到了不同系列树脂,分别为MUF0、MUF1和MUF2,并对其基本性能及粘接强度进行了测试和分析。为了进一步了解氧化木薯淀粉对MUF树脂固化反应的影响,借助差示扫描量热分析仪(DSC)对树脂在不同升温速率条件下的固化特征参数及固化行为进行了表征。结果表明,在合成反应不同阶段加入氧化木薯淀粉,可有效提升树脂的粘接性能并降低树脂中的游离甲醛含量,特别是在树脂合成反应的第3阶段进行添加,效果更为显著。利用Kissinger方程对不同树脂的固化动力学参数进行分析,得到了树脂固化反应的表观活化能E a,表观频率因子A和反应级数n,并建立了固化反应动力学模型。在本试验条件下,树脂经过氧化木薯淀粉改性后,虽然固化所需活化能有不同程度的提高,但可形成更高的粘接强度。     

双阿累尼乌斯方程在湿法缠绕环氧树脂中的应用

为解决双阿累尼乌斯方程在模拟湿法缠绕用酸酐固化环氧树脂和芳香胺固化环氧树脂黏–温特性时出现较大误差的问题,对方程频率因子A和活化能因子N进行了探讨,在其表达式中增加时间变量t,得到新的双阿累尼乌斯方程表达式,并模拟实际固化温度下两种树脂的黏–温特性,对所建立的方程进行了验证。结果表明,时间变量的加入是合理的,新方程可准确模拟两种树脂的黏–温特性,预报不同工艺条件下树脂的黏度,确定酸酐固化环氧树脂在40~50℃符合湿法缠绕的要求,最佳缠绕温度为45℃;芳香胺固化环氧树脂在40℃和45℃符合湿法缠绕的要求,最佳缠绕温度为45℃。     

RTM用环氧树脂体系的流变性能研究

研究了RTM用酚醛环氧树脂体系的化学流变行为。采用示差扫描量热分析仪(DSC)考察了树脂体系的固化反应特性,通过流变仪研究了体系黏度与温度及时间的关系。基于树脂体系的化学流变特性,建立双Arrhenius黏度模型。研究表明,在恒温条件下,模型黏度的模拟值与实验结果具有良好的一致性。此模型可描述树脂体系在不同温度条件下的黏度变化趋势,为优化RTM工艺参数和保证产品质量提供了必要的技术基础和理论依据。     

基于高比例尿素改性PF树脂的固化特性及动力学研究

为探讨高比例尿素改性PF(酚醛树脂)的固化特性,采用差示扫描量热分析(DSC)方法,对不同升温速率条件下树脂的固化过程、特征放热峰温度等进行了检测分析;通过Kissinger和Ozawa方法,计算了固化反应表观活化能,建立了固化反应动力学模型。研究结果表明:高比例尿素改性PF树脂的固化反应活化能较低,反应易于进行,固化温度为131.3℃,较普通PF树脂降低了近20℃。     

改性双马来酰亚胺树脂的固化特性

本文采用差示扫描量热（DSC）法研究了QYS91—Ⅱ改性双马树脂的固化反应动力学，利用Kissinger方程和Crane方程分别得到了该树脂固化反应表观活化能E、表观频率因子A和反应级数n，进而提出了该树脂固化成型过程的动力学模型，通过固化反应动力学模型对固化反应特性进行了预测，为改性双马树脂实际应用中固化工艺参数的进一步优化提供了一定的理论参考依据。     

PUF树脂的固化动力学研究

为了使PUF树脂得到有效应用,采用傅立叶红外光谱和DSC热分析技术,对PUF树脂进行固化动力学研究。研究表明,合成的PUF共缩聚树脂,主要是通过羟甲基键进行固化反应;结合Kissingger方程和Ozawa方程及不同物质的量比PUF树脂DSC曲线,显示随着F／（P＋U）物质的量比的提高,固化的表观活化能逐渐减小。得出了不同物质的量比的PUF共聚树脂固化反应动力学模型。     

环氧树脂交联结构对固化动力学的影响

在环氧树脂E54中引入不同比例的三官能团间氨基苯酚环氧树脂S500M进行物理共混,采用DDS固化剂,制备不同交联结构的环氧树脂。利用非等温DSC法对环氧树脂固化过程进行分析,根据固化反应热绘制固化度与温度曲线,通过Kissinger和Crane方程计算树脂固化反应活化能和动力学参数。结果表明,随着树脂交联密度的提高,固化反应的开始温度、峰值温度、终止温度均发生前移,固化时间缩短,固化反应活化能降低,但频率因子和反应级数基本不变。     

苯并环丁烯封端的聚酰亚胺树脂的流变行为研究

用旋转流变仪研究了苯并环丁烯封端的聚酰亚胺树脂体系固化过程中的化学流变行为,用动态和静态两种方法分析了其固化过程,发现存在三个固化阶段,用Arrhenius方程确定了固化前的表观物理粘流活化能为195.9kJ/mol.并用Roller法确定固化反应过程中表现化学粘流活化能和表现固化反应活化能,分别为148.2kJ/mol和161.2kJ/mol.结果表明,在整个固化成型工艺温度范围内,苯并环丁烯封端的聚酰亚胺树脂的粘度特性符合Roller模型方程,通过该模型可较好地预测该树脂在固化过程中的粘度特性.     

BMI树脂化学流变特性及化学流变模型研究

利用差示扫描量热(DSC)法在室温至350℃范围内对双马来酰亚胺(BMI)5429树脂进行了分析,并研究了该树脂在室温至180℃范围内的动态黏温特性。结果表明,BMI 5429树脂的DSC曲线在100~150℃附近存在一个吸热峰,其可能来自于树脂中热塑性树脂或其预聚体的溶解吸热;在170~300℃存在一个固化放热峰;随着温度的上升,BMI 5429树脂黏度表现出3个阶段的典型变化特征:第1个阶段黏度逐步降低,130℃后黏度趋于平衡,170℃后黏度迅速增加。在80,85,90,95℃下对树脂的恒温黏度特性进行了研究,建立了基于双阿累尼乌斯黏度方程的化学流变模型,借助该模型预测了树脂在85~95℃下的低黏度工艺窗口,为BMI 5429树脂及其复合材料成型工艺应用提供了理论依据和基础数据。     

活性稀释剂对紫外光固化树脂性能的影响

利用活性稀释剂调节紫外光固化树脂的黏度,考察稀释剂的类型对降黏效果的影响,并研究了不同活性稀释剂对紫外光固化树脂的硬度、固化收缩及热机械性能的影响。结果表明:紫外光固化树脂黏度的降低程度依赖于稀释剂的相对分子质量大小和分子结构,稀释剂的反应基团官能度和柔性链段的不同造成紫外光固化树脂性能的差异性。     

树脂固化过程的在线黏度测量研究

从黏度测量方法和流变学的角度出发,将树脂固化过程采用在线黏度计进行跟踪、自动测量,并对测试结果进行动力学分析。选择的合适在线黏度计,可用于固化过程的连续、自动、准确的测量;通过对不同配方的调整和其它工艺条件的变化,可对树脂的固化过程进行动力学的测量和描述,进而对固化机理和过程进行进一步的深入研究,同时为优化配方和确定施工工艺提供参考。     

双酚A二烯丙基醚/双马来酰亚胺树脂固化动力学研究

以BBE(双酚A二烯丙基醚)作为BDM(4,4′-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺)树脂的改性剂,采用旋转黏度计和非等温DSC(差示扫描量热)法分别研究了BBE/BDM树脂体系在不同温度时的黏度和固化反应动力学过程。研究结果表明:该树脂体系在90~215℃范围内具有较低的黏度(低于1 000 mPa·s),完全满足RTM(树脂传递模塑)的工艺要求;该树脂体系的凝胶温度为210.7℃、固化温度为254.7℃和后处理温度为287.7℃,其固化体系的表观活化能为209.79 kJ/mol、频率因子为3.23×1018s-1和反应级数为0.955(近似1级反应)。     

聚酯树脂粉末涂料的固化行为

用差示扫描量热法(DSC)对固态条件下聚酯/TGIC(triglycidyl isocyanurate)体系的非等温固化反应动力学进行了研究。根据DSC和热重（TG）的分析结果,对聚酯粉末的固化过程及热稳定性进行了探讨,通过温度-升温速率图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113、146和195℃。采用Kissinger方程、Doyle-Ozawa方程和Crane方程对DSC数据进行分析,得到了固化反应的平均表观活化能65.71 kJ·mol^-1,频率因子8.50×106 min^-1、反应级数0.95,建立了该树脂体系的固化动力学模型。讨论了固化反应速率、固化度、固化温度与时间等关系的变化规律及影响因素,为优化铝型材用粉末涂料聚酯体系的固化工艺提供了理论基础。     

乙烯基酯树脂/热膨胀微球复合体系的固化过程研究

乙烯基酯树脂基复合材料的固化是成型过程关键步骤之一,涉及到模具结构、模压工艺的确认等。本文采用差示扫描量热法(DSC)在不同的升温速率分别研究了纯树脂以及加入热膨胀微球以后的固化行为。利用Kissinger方程和Crane方程对DSC测试数据进行分析,计算得到复合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等固化动力学参数。此外,利用外延法确认了固化温度,为固化工艺提供了依据。     

大型风机叶片用环氧树脂固化动力学研究

本文对目前国内大型风机叶片生产中使用量较大的树脂体系固化反应动力学进行了研究,根据不同升温速率下的非等温DSC曲线,依照Kissinger方程和Crane方程,分别计算了反应活化能和反应级数、指前因子。计算结果显示,RIM135/RIM137H树脂体系的表观活化能是51.48 kJ/mol,反应级数为0.886 3。同时,给出了该树脂体系的固化参考工艺温度和固化动力学模型。     

改性双马来酰亚胺树脂4501A,4501B固化动力学研究

根据非等温DSC固化曲线,用外推不同升温速率下得到的动力学参数值至零升温速率的方法、Kissinger方程及Ozawa方程对改性双马来酰亚胺树脂4501A、4501B的固化反应动力学参数进行了计算。对动力学数据的分析表明,升温速率和反应物的组成均引起了动力学补偿效应(KCE)。通过详细的分析比较,并根据树脂在不同升温速率下的反应起始温度T_i、顶点温度T_p、终了温度T_f,提出了两种树脂的固化工艺参考温度T_(gel)、T_cure)T_(postcure)。     

共轴流水包油型微液滴形成过程的实验与数值模拟研究

在不同操作条件下对水包油系统中微液滴的形成过程及粒径大小进行了系统实验观察和测试,同时利用VOF/CSF模型对液滴形成过程进行了数值模拟,模拟结果与实验非常吻合;在此基础上,考虑两相流速、黏度、界面张力及壁面效应等因素,对液滴形成过程进行了进一步的模拟研究。结果表明,与传统油包水系统相比,水包油系统液滴的形成也有滴流(dripping)和射流(jetting)两种流型,但水包油系统能在更高的两相流速下保持滴流操作,而射流主要出现在离散相速度极高的条件下且很不稳定;滴流条件下生成的液滴具有很高的单分散性,且可改变流速提高产生频率,而射流条件下产生的液滴单分散性差,且易于出现卫星液滴;滴流条件下影响液滴粒径的显著因素是连续相流速、黏度、界面张力和壁面效应,其中前三者的影响可用毛细管数表征;研究对各影响因素的作用机理进行了阐释,并综合实验与模拟结果,给出了不同操作条件和装置尺寸下液滴生成粒径的预测关联式。