二苯甲烷双马来酰亚胺型芳香胺固化剂的合成与固化环氧树脂研究

用二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)与二氨基二苯甲烷(DDM)为原料经迈克尔加成反应制备了固化剂(BDM-DDM),采用红外光谱(FTIR)验证了分子结构。通过动态差示扫描量热法(DSC)确定了该固化剂固化环氧树脂E-44的固化工艺并对其固化动力学进行了研究。由Kissinger方程、FWO方程计算出固化反应活化能分别为37.3 k J/mol、49.9 k J/mol,并结合Crane方程计算出反应级数为0.98。用BDM-DDM固化的环氧树脂热失重(TGA)初始分解温度达到了356℃,有良好的热稳定性。     

二苯甲烷双马来酰亚胺二元芳香胺环氧固化体系的力学性能及热学性能研究

以4,4'-亚甲基-双(2-氯苯胺)(MOCA)和二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)为原料,通过Michael加成制得环氧树脂(E-44)固化剂BDM-MOCA,探讨了BDM-MOCA对BDM-MOCA/MOCA/E-44固化体系力学性能、热稳定性、动态热力学性能以及阻燃性能的影响。结果表明,固化体系的力学性能随BDM-MOCA量的增加先增加后减小;体系起始分解温度和T5%分解温度随BDM-MOCA用量的增加均有所下降;玻璃态的贮能模量随BDM-MOCA用量增加逐渐增大,同时,玻璃化转变温度(T_g)则逐渐减小;阻燃性能随BDM-MOCA用量增加而提高。     

二苯甲烷双马来酰亚胺的合成工艺研究

以顺丁烯二酸酐和4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)为原料,采用甲苯为溶剂、共沸蒸馏法,分别用一步法和两步法合成N,N'-4,4'-二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)。通过产物核磁氢谱、红外色谱、示差扫描量热(DSC)及产物收率的计算和双键含量、酸值、凝胶时间、凝胶温度等的测定,对BDM一步法、两步法合成工艺进行了研究并对两种方法中生成的副产物进行了分析。结果表明,一步法比两步法产品产率有很大提高,得到的残渣较少,主要是由DDM与BDM的加成反应生成的低聚物,重新利用价值较小;两步法副产物较多,如高温条件下BMA发生分子间脱水形成的线形低聚物,其可以水解成BMA重新利用。     

双马来酰亚胺改性芳香胺固化环氧树脂的研究

针对环氧树脂(EP)耐湿热性差和韧性不足的缺点,用双马来酰亚胺(BMI)对常用的芳香族二元胺(DA)固化剂进行扩链改性。研究了改性4,4′-二氨基二苯砜(DDS)固化剂对7种环氧树脂固化物的力学性能、热性能和工艺性能的影响,优化出一种BMI改性环氧树脂基体。改性树脂浇铸体韧性好、耐热性高,断裂韧性GIC195J/m2,断裂延伸率3.37%,Tg218℃,135℃弯曲强度保持率72.2%,沸水饱和吸湿率3.3%;其碳纤维复合材料综合性能良好、断裂韧性高、耐湿热性好,横向拉伸强度75.5MPa,层间断裂韧性GIC267J/m2,135℃湿态弯曲强度保持率70.5%,132℃湿态层间剪切强度保持率49.5%。     

二元胺改性双马来酰亚胺树脂的固化工艺

借助红外光谱、DSC分析了二元胺改性双马来酰亚胺树脂的结构特征及固化反应机理,其固化过程分2个阶段:链式聚合阶段和固化交联阶段。通过凝胶特性、DSC、弯曲强度的综合分析以及实践经验,确定了改性双马来酰亚胺树脂合理的固化工艺:阶梯升温20℃/0.5 h,保温程序:120℃×1 h,180℃×2 h,220℃×2h,235℃×2 h,再自然降温。     

新型醚胺固化剂的合成及其固化性能研究

通过Williamson醚化反应、胺解两步反应,合成了一种新型的醚胺固化剂EA,并对其固化性能作了初步探讨.试验表明:在2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)的促进作用下,体系室温固化时,室温下剪切强度为12.57 MPa,剥离强度为1.57 kN/m,高温(100 ℃)剪切强度为9.50 MPa;中温(60 ℃)固化时,室温下剪切强度为14.02 MPa,剥离强度为1.11 kN/m,高温(100 ℃)剪切强度可达到10.64 MPa.     

试析不同芳香胺固化剂与环氧树脂的固化性能

在精细化工中,经常使用的固化剂为芳香胺和环氧树脂,环氧树脂固化剂的具有良好的固化性能,粘合性较强,具有非常高的强度、耐热性、稳定性等性能,芳香胺固化剂的固化性能也相对的较好,为了更好的认识不同芳香胺固化剂和环氧树脂固化剂的固化性能,本文对其进行实验分析。     

芳香胺固化剂DDM改性研究

本文将醚胺类改性剂加入2,4-二氨基二苯甲烷（DDM）中得到液态低粘度固化剂混合物。测试了混合固化剂／E-54体系的凝胶时间、与玻璃纤维的浸润性及浇注体和复合材料的性能。结果表明,此体系具有小于1000mPa·s的粘度和5h左右适用期,固化物拉伸强度为85．78MPa,断裂延伸率为4．26％,热变形温度为109℃。     

芳香胺改性双氰胺固化环氧树脂反应动力学研究

通过示差扫描量热法分析(DSC)研究了芳香胺改性双氰胺/环氧树脂E-44体系的固化反应,并探讨了反应的机理。结果表明,芳香胺改性双氰胺对环氧树脂E-44具有较高的固化反应活性,反应表观活化能明显降低,固化反应可以在中温进行。其固化反应机理与未改性的双氰胺环氧体系不同。     

新型环氧固化剂的合成及固化动力学研究

介绍了2步法合成1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯(14BDAPOB)的方法,并将其用作环氧树脂固化剂。采用非等温差示扫描量热法(DSC)对酚醛环氧树脂/14BDAPOB的固化过程进行了研究,并利用Kissinger、Crane和Arrhenius方程对该固化反应进行了动力学分析,求得了体系的固化动力学参数;测定了体系的拉伸剪切强度。结果表明,体系的活化能为66.97 kJ/mol,反应级数为0.90;经14BDAPOB固化后的酚醛环氧体系拉伸剪切强度可达21.3 MPa。     

二氨基二苯甲烷作为环氧树脂韧性固化剂的研究

本文应用示差扫描量热法对间苯二胺和二氨基二苯甲烷混合物进行了等速升温熔融研究,得出了它们的最低共熔配比;通过凝化时间测定,得出了它们固化环氧树胆的反应活化能,并从它们的化学结构入手,指出了此种物理改性的不足,结合机械性能的测试,指出了二氨基二苯甲烷作为环氧树脂韧性固化剂的应用前景。     

芳香胺固化环氧树脂非等温DSC动力学的研究

基于非等温DSC得到的数据,采用唯像模型法及非模型法研究了环氧树脂/芳香胺固化体系的固化动力学。唯像模型法中,通过对固化曲线及Málek法引入的y(α),z(α)曲线分析,预测了该固化体系符合SB双参数自催化模型,并使用Levenberg-Marquardt(LM)算法进行最小二乘拟合,引入动力学修正因子C_f进行修正拟合;非模型法中,使用改进的等转化率法(NLV Vyazovkin法)计算了不同固化度(α)条件下活化能(E_α)的大小,通过ABS微分法对几组简化α的SB方程进行了补偿参数计算。结果表明,引入C_f的SB双参数自催化模型能够较好地拟合该固化体系固化反应动力学过程;反应前期E_α随增α加而快速下降,固化反应后期E又逐渐增加;E_α与指前因子(A)之间的关系能够通过"补偿参数"方程进行较好的表达。     

双酚A型环氧树脂/芳香胺固化体系的固化动力学研究

分别以4,4‘-二氨基二苯甲烷（DDM）和4,4‘-二氨基二苯砜（DDS）为固化剂,采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了E-44和E-51两种双酚A型环氧树脂的固化反应动力学。收集与分析了在25～350℃范围内分别以5、10、15、20℃/min的升温速率进行固化的反应参数,然后采用Starink法计算得到不同环氧固化体系的表观活化能。同时,借助各固化体系的动态流变性能,分析了双酚A型环氧树脂/芳香胺固化体系的固化反应机理,并选用双参数自催化模型计算了各固化体系的反应速率方程。研究结果表明：当环氧固化体系的固化剂不同时,采用DDM作为固化剂的环氧固化体系（E-44/DDM、E-51/DDM）,其表观活化能均低于添加DDS固化剂的环氧体系;选用同种固化剂（DDM或DDS）时,E-51树脂体系的表观活化能均低于E-44树脂固化体系。反应速率方程结果显示,该双参数自催化模型与实际试验结果的吻合性良好,可用于描述双酚A型环氧树脂/芳香胺固化体系的固化历程。     

晶须改性二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂体系的研究

以硼酸铝晶须、钛酸钾晶须为增强剂，以N，N′-二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺(BMI)／O，O′-二烯丙基双酚A(BA)体系作为基体，采用浇注成型工艺制备了晶须增强二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂基复合材料。研究了晶须对树脂体系凝胶特性的影响，晶须对体系固化反应性的影响；晶须的种类、表面处理方法、含量对树脂体系力学性能和热性能的影响；树脂体系的固化工艺材料对性能的影响。结果表明，晶须对树脂体系固化工艺影响不大；硼酸铝晶须增强效果优于钛酸钾晶须；偶联剂以丙酮作溶剂处理的效果优于乙醇水溶液，酸化溶剂的效果更好；晶须可明显改善体系的力学性能和耐热性，在晶须添加量为15％左右时，所得体系的综合性能较好；改进的固化工艺有助于树脂体系性能的改善。在本研究中，弯曲强度最大提高了约18％，热变形温度最大提高了12％。     

5429双马来酰亚胺树脂的固化动力学研究

通过差示扫描量热法(DSC)研究了5429双马树脂的固化过程。分别使用Kissinger模型和Flynn-Wall-Ozawa模型计算得到了5429双马树脂动力学参数。结果表明Kissinger模型与FWO模型计算得到的动力学参数较为接近,验证了两个动力学模型的有效性。由于5429双马树脂的固化反应为一级反应,因此代入相应的固化动力学参数可得到其固化动力学方程。此外,通过T-β外推法可计算得到5429双马树脂凝胶化温度、固化温度和后处理温度等特征温度。     

双马来酰亚胺对苯并噁嗪树脂固化动力学的影响

以含烯丙基醚的双马来酰亚胺预聚体(AE-BMI)作为苯并噁嗪(BOZ)的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法、Kissinger法、Crane法和β-T(升温速率-温度)外推法研究了AE-BMI/BOZ体系的固化动力学过程。结果表明:BOZ体系的凝胶温度为174.86℃、固化温度为210.95℃和后处理温度为222.44℃,AE-BMI/BOZ体系的凝胶温度为114.84℃、固化温度为199.75℃和后处理温度为227.64℃;两者的反应活化能分别为89.03、69.97 kJ/mol,反应级数分别为0.83、0.79。     

芳香胺类固化剂与环氧树脂的固化行为研究

研究了几种不同芳香胺固化剂与环氧树脂的固化性能,确定一种可用于覆铜板的芳香胺固化剂。通过凝胶化实验和DSC扫描的方式测试几种芳香胺类固化剂的反应活性,并测试了树脂浇铸体的介电性能。结果表明,MOCA固化剂综合性能优异,Ethacure100固化剂工艺性能优良,DDS固化剂固化温度比较高,使用起来相对比较困难。最后,选用Ethacure100固化剂固化酚醛环氧树脂,制备覆铜箔层压板(CCL),并测试板材的基本性能。     

混合芳香胺固化环氧树脂的研究

用4,4'-二氨基二苯甲烷(DDM)、4,4'-二氨基二苯砜(DDS)和4,4'-二氨基二苯醚(DDE)三种芳香胺混合固化双酚A型环氧树脂,研究了固化网络的机械性能和热性能,当DDM∶DDS∶DDE质量比为5∶2.5∶1时,可使固化网络的冲击强度得到一定的提高。SEM对固化网络冲击断面的微观结构分析表明,树脂呈韧性断裂。     

改性双马来酰亚胺树脂固化反应动力学研究

QY9611是一种新型的改性双马来酰亚胺树脂。目前,针对QY9611的固化反应尚无系统的研究。以DSC动态升温法为基础,采用半经验的唯象模型对QY9611树脂的固化动力学参数进行了拟合,建立了相应的唯象动力学模型。利用Di-Benedetto方程研究了QY9611树脂的玻璃化转变温度与固化度之间的关系。采用凝胶盘法测定了QY9611树脂的凝胶化时间,并建立了树脂的凝胶时间与温度之间的关系。在此基础上绘制了QY9611树脂的时温转变图(TTT图),为其在实际应用中的固化反应工艺条件优化和未来的仿真研究提供数据参考。     

改性二元醚胺的环氧树脂体系固化动力学

采用非等温DSC法对曼尼希改性二元醚胺的环氧树脂体系动力学进行了研究,随着升温速率的增大,固化反应放热量急剧增加,而且放热峰向高温方向移动。采用T-β外推法,得到了各固化体系的特征温度,为实践中的固化工艺提供了重要依据。采用Kissinger、Crane和Arrhenius方程,计算了固化反应的表观活化能、反应级数和固化反应速率常数,确定了固化反应的动力学方程。