新型环氧树脂芳胺固化剂的合成及其固化性能

以酚酞型双马来酰亚胺(PBMI)和芳香二胺(DDE)为原料,经迈克尔加成反应制备出新型环氧树脂芳胺固化剂(PBMIDDE),红外光谱和核磁共振等分析方法证实了新型固化剂的分子结构。用动态差示扫描量热法(DSC)确定了该固化剂和环氧树脂的固化工艺并对固化动力学进行了研究。采用Kissinger方程、FWO方程计算出固化反应活化能分别为46.7 kJ/mol,49.1 kJ/mol,并结合Crane方程计算出反应级数为0.88。动态热机械分析表明,完全固化的树脂体系玻璃化转变温度为153℃;热失重研究结果显示,新型环氧树脂体系具有优异的热稳定性。     

含金刚烷结构胺类固化剂的制备与性能

以1,3-二溴金刚烷为原料,合成了一种环氧树脂固化剂1,3-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]金刚烷(BAPPA),并采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱等对其结构进行了表征,用差示扫描量热分析研究了环氧树脂(E51)/BAPPA体系的固化反应动力学,根据Kissinger方程计算出体系的反应活化能为43.57kJ/mol。对E51/BAPPA固化物的耐湿热性能、动态热机械性能、力学性能、介电性能的表征结果表明,环氧树脂固化物的拉伸强度为98MPa,玻璃化转变温度(Tg)为176.3℃,Td5高达406℃,吸水率、介电常数比相同条件下E51/DDM固化物分别降低了34.9%和15.7%。     

羧甲基纤维素钠对环氧树脂固化行为及性能的影响

用热分析法研究羧甲基纤维素钠(CMC)对环氧树脂E44/二氨基二苯基甲烷(DDM)体系固化行为和性能的影响。差示扫描量热法(DSC)非等温固化反应动力学研究表明,CMC的加入对固化反应有促进作用。Starink方程计算了E44/DDM体系活化能为51.14 kJ/mol,CMC加入后活化能为40.52 kJ/mol-51.01 kJ/mol。用n级非等温动力学分析,获得了固化反应的动力学参数。热重分析(TGA)表明,CMC的加入有利于提高环氧树脂固化物的热稳定性。动态力学性能(DMTA)分析表明,CMC和环氧树脂体系相容性很好,且CMC的加入增大了环氧树脂固化物的储能模量,而对玻璃化转变温度影响较小。     

笼型β-氨乙基-γ-氨丙基倍半硅氧烷／环氧树脂的固化过程与动力学

为提高环氧树脂的热性能,用动态DSC对笼型β-氨乙基-γ-氨丙基倍半硅氧烷(POAAS)/E-51环氧树脂体系的固化过程进行研究,表明N=0.5为最佳配比,固化反应放热峰值温度Tp为82 ℃,反应终了温度Tf为135 ℃.依据Kissinger方程求得固化反应的活化能为50.26 kJ/mol,依据Crane方程得固化反应级数为1.126,固化反应动力学的数学模型为da/dt=4.08×106 exp(-50255/8.314T) (1-a)1.126.     

笼型β-氨乙基-γ-氨丙基倍半硅氧烷/环氧树脂的固化过程与动力学EI北大核心

为提高环氧树脂的热性能,用动态DSC对笼型β-氨乙基-γ-氨丙基倍半硅氧烷(POAAS)/E-51环氧树脂体系的固化过程进行研究,表明N=0.5为最佳配比,固化反应放热峰值温度Tp为82℃,反应终了温度Tf为135℃。依据Kissinger方程求得固化反应的活化能为50.26 kJ/mol,依据Crane方程得固化反应级数为1.126,固化反应动力学的数学模型为da/dt=4.08×106exp(-50255/8.314T)(1-a)1.126。     

RO膜外壳用环氧树脂/双氰胺树脂体系的反应机理

双氰胺(DCD)是一种常用的潜伏性固化剂,环氧树脂(EP)/双氰胺树脂体系可用于分离膜外壳的生产中,对环氧树脂/双氰胺树脂体系的反应机理进行了分析.利用差示量热法得到固化反应过程曲线和固化物松弛过程曲线,对反应前后树脂体系进行红外光谱分析,采用模型拟合法研究了固化反应机理和反应行为,计算出固化反应活化能为60.2 kJ/mol,固化物松弛过程所需的活化能为12 515 kJ/mol.     

聚砜酰胺基单聚合物复合材料的热性能及降解动力学

采用热重分析对作为耐高温材料使用的聚砜酰胺基单聚合物复合材料(PSA SPCs)进行热性能研究。通过计算积分程序分解温度(IPDT)和温度指数Ts分别评价材料的热稳定性和长期使用温度,通过计算温度指数Tzg来表征耐热性能。PSA SPCs的IPDT、Ts以及Tzg分别为1305℃,248℃和255℃,而PSA树脂材料相对应的参数值依次是1162℃,243℃和244℃,表明PSA SPCs的热性能优于PSA树脂材料。采用不同升温速率,分别用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissenger法研究其热降解动力学,计算得到反应活化能(Ea)分别为152.26 k J/mol,146.85 k J/mol,优于PSA树脂材料的Ea值(133.54 k J/mol,127.88 k J/mol)。     

酯交换法合成聚氨酯的预聚反应动力学

熔融酯交换法是合成聚氨酯材料的一种全新工艺方法。文中基于熔融酯交换法,并根据其特点,对预聚动力学进行了研究。利用液相色谱法研究了1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDU)与聚乙二醇(PEG)在110℃,115℃,120℃和125℃熔融酯交换合成聚氨酯的预聚表观反应动力学;计算了这4个温度的正逆反应速率常数与平衡常数;按照Arrhenius计算了该反应的表观活化能为99.62 k J/mol,指前因子为2.51×1012m L/(mol·min);按照Van’t Hoff方程计算了该反应的表观反应焓为101.34 k J/mol。     

双螺环季戊四醇二膦酸酯环氧树脂的制备,表征及其耐热性能研究

三氯氧磷和季戊四醇反应得到的双螺环季戊四醇二膦酸酯二氯经与二烯丙基胺反应,再用mCPBA进行环氧化可得一种新型含双螺环季戊四醇二膦酸酯型环氧树脂(SPDPCDAAEP),采用红外光谱、核磁氢谱对环氧树脂的结构 进行了表征.同时用示差扫描量热分析(DSC)对SPDPCDAAEP/间苯二胺体系的非等温固化动力学的研究结果表明,SPDPCDAAEP在较低的温度下即可发生固化,且固化所需的活化能为64.47kJ/mol.最后将SPDPCDAAEP作为一种反应型阻燃剂应用于双酚A缩水甘油醚( DEGBA)的阻燃改性,热失重分析(TGA)数据显示SPDPCDAAEP/DEGBA复合材料在500℃、600℃及700℃的成碳率随着SPDPCDAAEP的添加量的增加而提高.尤其当SPDPCDAAEP所占的质量分数为40％时,温度为500℃的成碳率达到了56.9％,而温度为700℃的成碳率也达到了42.2％.     

相反转法制备水性环氧树脂及其固化动力学

以琥珀酸酐、聚乙二醇、E-51为原料合成了非离子型乳化剂,利用相反转法制备了水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂。用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)研究了水性环氧树脂与甲基四氢苯酐(MeTHPA)的热稳定性和固化机理。结果表明,水性环氧树脂与MeTHPA已固化完全;固化反应符合两个参数的自催化esták-Berggre(S-B)模型,固化反应的平均表观活化能为73.95 kJ/mol。MeTHPA与环氧树脂物质的量比为0.6的热稳定性最好。     

含碳癸硼烷结构的端炔丙基苯醚树脂的制备和表征

以1,2-二(4-羟基苯基)碳癸硼烷(CBR-328)为原料,合成了1,2-二(4-炔丙氧基苯基)碳癸硼烷(CBR-404),红外光谱和核磁共振(1H-NMR,13C-NMR,11B-NMR)表征其结构。在热作用下,CBR-404发生自身固化,利用红外光谱和差示扫描量热分析研究了固化动力学。结果表明,该树脂体系表观活化能为120.17 k J/mol,固化反应级数n=0.93;固化起始反应温度Tonset=228.76℃,峰值固化温度Tcure=267.90℃,后处理温度Ttreat=292.46℃等固化工艺参数;固化后树脂具有良好的热氧稳定性,氩气和空气氛围中,5%失重温度分别是442.8℃和583.2℃,900℃的残留率分别为86.6%和91.6%。     

肼单体对聚氨酯-聚丙烯酸酯乳胶膜固化动力学及降解动力学的影响

采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液(PUA),以甲基丙烯酸乙酰氧基(AAEM)为酮单体,己二酰肼、碳酸二酰肼、草酸二酰肼、丁二酸二酰肼为肼单体对其进行交联改性,得到不同酮肼交联型的PUA乳液。通过非等温差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)研究了不同肼单体对聚氨酯-丙烯酸酯胶膜的固化动力学及降解动力学的影响,采用T~β外推法确定了固化工艺温度,根据Kissinger-Ozawa和Crane方程计算出不同PUA乳胶膜的固化反应表观活化能,反应级数和频率因子,并采用Kissinger法对乳胶膜的热降解动力学进行了分析。结果表明4种肼单体所制的PUA乳胶膜中,选取草酸二酰肼所制的乳胶膜的固化反应表观活化能最高,为3.153 k J/mol,反应级数为1.148,碰撞因子为57.943,而选取碳酸二酰肼制备的乳胶膜的固化反应表观活化能最低,为1.639 k J/mol,反应级数为1.317,碰撞因子为1.917;选取碳酸二酰肼制备的乳胶膜的热稳定性最佳,而选取己二酰肼制备的乳胶膜的热稳定性最差。     

新型芳杂环氧树脂的固化动力学及耐热性

通过动态差式扫描量热法(DSC)确定了TDE-85环氧树脂与DIABO/DDS混合芳香胺固化体系的固化工艺,对该体系的固化反应动力学及耐热性进行了研究。采用Kissinger和Ozawa方法计算了体系的固化反应表观活化能,平均值为64.63 kJ/mol,结合Crane公式求出反应级数为0.95,利用FT-IR方法计算体系的固化度为0.98,扭辫法测得的Tg为261℃,热失重曲线表明,体系的起始分解温度为374.4℃,残碳量为44.58%;与TDE/DDS体系相比分别提高了近18%,8%和50%。     

傅立叶红外光谱法研究氰酸酯树脂及其改性体系的固化反应

借助傅立叶红外光谱对双酚 A型氰酸酯树脂、二月桂酸二丁基锡 /双酚 A型氰酸酯、环氧树脂 /双酚 A型氰酸酯树脂、酚醛环氧 /双马来酰亚胺 /双酚 A型氰酸酯树脂等体系的固化反应进行了在位监控分析 ,着重讨论了各体系的反应性。研究表明 ,未加催化剂的双酚 A型氰酸酯树脂体系固化反应的活化能为 175 .0 k J/ mol,频率因子 A=2 .5 5× 10 14 min-1;采用二月桂酸二丁基锡催化的氰酸酯树脂体系的活化能 Ea=5 1.7k J/ mol,A=6.12× 10 2 min-1;环氧树脂改性的氰酸酯树脂体系的固化反应温度明显降低 ,引入催化剂后转化率也明显提高 ;酚醛环氧树脂 /双马来酰亚胺树脂 /氰酸酯树脂体系具有良好的反应性。     

碳化钨粉末注射成形一步热脱脂的脱脂动力学

采用热重分析法测定了在氮气气氛中5℃/min、10℃/min、15℃/min和20℃/min不同升温速率下的石蜡、保形聚合物(PP与HDPE的混合物)、石蜡/保形聚合物和碳化钨(WC-10%Ni)粉末注射成形专用料的热解过程,采用Kissinger法和Flynn-Wall-OZAWA法对4种专用料的热分解动力学进行分析,并用Coats-Redfern研究反应级数。结果表明,用Kissinger法分析不能很好地反映混合物的复杂的热解过程,不能支持碳化钨粉末注射成形一步热脱脂的工艺制定。用Flynn-Wall-OZAWA法分析,石蜡的热分解活化能在59~72 k J/mol,保形聚合物的热分解活化能在143~252 k J/mol,石蜡/保形聚合物的热分解活化能在60~240 k J/mol和WC-10%Ni的专用料的热分解活化能在93~220 k J/mol。用CoatsRedfern法分析,石蜡与保形聚合物的热解可用一级反应来描述,而石蜡/保形聚合物与WC-10%Ni的专用料的热解则适用3个连续一级反应来描述。     

风机叶片用环氧树脂的固化动力学研究

通过动态DSC(差示扫描量热法)研究了佳发JH-239、惠利LT-5078A等两种风机叶片用环氧树脂的固化动力学特征温度,并采用Kissinger、Crane法确定它们的固化动力学参数.结果表明:佳发树脂体系的表现活化能为40.60 kJ/mol,惠利树脂体系的表现活化能为45.91kJ/mol,而二者的反应级数分别为...     

碳化钨粉末注射成形一步热脱脂的脱脂动力学EI北大核心CSCD

采用热重分析法测定了在氮气气氛中5℃/min、10℃/min、15℃/min和20℃/min不同升温速率下的石蜡、保形聚合物(PP与HDPE的混合物)、石蜡/保形聚合物和碳化钨(WC-10%Ni)粉末注射成形专用料的热解过程,采用Kissinger法和Flynn-Wall-OZAWA法对4种专用料的热分解动力学进行分析,并用Coats-Redfern研究反应级数。结果表明,用Kissinger法分析不能很好地反映混合物的复杂的热解过程,不能支持碳化钨粉末注射成形一步热脱脂的工艺制定。用Flynn-Wall-OZAWA法分析,石蜡的热分解活化能在59~72 k J/mol,保形聚合物的热分解活化能在143~252 k J/mol,石蜡/保形聚合物的热分解活化能在60~240 k J/mol和WC-10%Ni的专用料的热分解活化能在93~220 k J/mol。用CoatsRedfern法分析,石蜡与保形聚合物的热解可用一级反应来描述,而石蜡/保形聚合物与WC-10%Ni的专用料的热解则适用3个连续一级反应来描述。     

氨基酸衍生环氧树脂的固化反应动力学

以天然氨基酸为起始材料,合成了一种具有双酚羟基官能团的环肽,并以此环肽为联酚合成了主链包含酰胺键、可生物降解的环氧树脂(AAEP)。用红外光谱(FT-IR)及核磁共振(1H-NMR1、3C-NMR)表征了AAEP的化学结构,测试结果表明,合成了预期的结构;用盐酸-丙酮法测算了环氧树脂的环氧值;用动态差示扫描量热(DSC)方法对这种新环氧树脂的固化动力学进行了详细的分析,固化反应存在两个明显的放热峰,对应的表观活化能分别为Ea1=53.38 kJ/mol,Ea2=62.58 kJ/mol(Kissinger方法)。     

一种韧性固化剂的制备及其性能EI北大核心CSCD

以低相对分子质量环氧树脂、双酚A和柔性链羧酸为原料采用两步法合成一种用于粉末涂料的韧性固化剂。用傅里叶红外光谱和凝胶渗透色谱对产物结构进行表征,测试粉末涂料的凝胶时间和力学性能,采用差示扫描量热分析研究涂料体系的固化动力学。结果表明,柔性链羧酸成功接入到固化剂中,合成的固化剂羟基值为0.55 mol/100g^0.65mol/100g,软化点为90℃~98℃时;180℃凝胶时间为21 s,冲击韧性为50 kg·cm,附着力为0级。固化体系的表观活化能(Ea)为76.83 kJ/mol,反应级数(n)为0.92。     

不同长度脂肪链对含萘环结构环氧树脂的固化动力学的影响研究

为了研究环氧树脂的不同长度脂肪链结构因素对其固化动力学和固化物性质的影响,合成了两种以萘环结构为分子骨架,以酯键链接两条对称的柔性脂肪链结构的环氧树脂,并通过核磁共振氢谱(1 H NMR)和元素分析(EA)对其结构进行了表征。以DDM为固化剂通过Ozawa法计算出R1/DDM和R2/DDM固化体系的反应活化能Ea分别42.34kJ/mol和56.88kJ/mol,并且发现具有长链结构的R1对固化反应有一定的阻碍作用,而短链结构的R2对固化体系有一定的自催化作用。对固化物的热稳定性、玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度、弯曲强度和吸水率进行了测试,研究了它们之间的构效关系。研究结果表明随着环氧树脂脂肪链长度的增加,其固化物的耐热性、玻璃化转变温度和吸水性下降,而力学性能得到了提高。