风电叶片用环氧树脂固化动力学特性及力学性能的研究

采用动态DSC(差示扫描量热)法研究了亨斯迈LY1564SP和上纬2511-A两种真空成型用环氧树脂体系的固化反应动力学特性和固化温度,并采用Kissinger和Crane法计算出不同固化体系的动力学参数,建立了固化动力学方程。结果表明,上纬2511-A树脂固化体系的活化能为37.57 kJ/mol,亨斯迈LY1564SP树脂固化体系的活化能为42.09kJ/mol,反应级数均小于0.9,近似于1级反应。对比了两种环氧树脂浇铸体的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量,结果表明,上纬2511-A树脂固化体系力学性能优于亨斯迈树脂体系。     

耐高温树脂的固化动力学分析及其力学性能

本文对一种耐高温环氧树脂体系进行了固化动力学研究,计算出该树脂体系的活化能为70.62kJ/mol、反应级数为0.93,并得到该体系的反应速率常数方程和动力学方程式,确定了树脂体系的固化工艺。还制备了T700碳纤维单向板,并对其力学性能进行测试。结果表明,该树脂体系具有优良的耐热性（树脂固化物的Tg达到218℃）、反应活性高,适用于快速成型固化工艺,其复合材料具有良好的力学性能。     

乙烯基酯树脂体系固化反应动力学研究

本文采用非等温DSC法对树脂体系的固化过程进行了研究。利用Kissinger和Crane法计算得到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,同时对体系的玻璃化转变温度进行了测定。     

酚醛型环氧树脂改性氰酸酯共聚物固化反应动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)对酚醛型环氧树脂改性双酚A型氰酸酯树脂的固化反应动力学进行了研究,用Kissin-ger方程计算出树脂的表观活化能,其计算值为60.81kg/mol,用Crane定理求得反应级数为0.8846.用外推法求得树脂体系的起始固化温度为120.00℃,峰顶固化温度为176.67℃,终止固化温度为226.67℃.由树脂的DSC和流变分析得到了合理的固化工艺,玻璃纤维织物/改性氰酸酯复合材料具有良好的力学性能.     

牵引电机用双马改性环氧酸酐浸渍漆固化动力学研究

以二苯甲烷型双马来酰亚胺改性环氧酸酐浸渍漆体系,由动态DCS不同升温速率下跟踪体系固化反应过程,求得固化工艺参数:凝胶温度为149.53℃,固化温度为161.71℃,后处理温度为178.68℃。利用Kissinger和Crane方程对该固化反应进行了动力学分析,计算了固化动力学参数,固化反应表观活化能Eα=15.20k J/mol,反应级数n=0.83864。同时通过TG热失重分析测试双马树脂改性体系耐热指数为165.7℃。     

SiO_2/CE/BMI复合材料固化反应动力学的研究

通过示差扫描分析法(DSC)研究了SiO2/氰酸酯树脂(CE)/含有活性稀释剂的双马来酰亚胺树脂(BMI)复合材料的固化动力学,求得其固化工艺参数为:凝胶温度87.13℃,固化温度137.27℃,后处理温度203.58℃;用Kissinger法和Ozawa法求得其固化动力学参数为:表观活化能6.692kJ/mol,反应级数1.493,Arrhenius方程中的频率因子11.9445s-1。与CE/BMI体系对比表明,SiO2的加入可以降低CE/BMI体系的活化能,使其固化反应可以在较低温度下进行。     

双氰胺与噁唑烷酮环氧树脂体系固化动力学

采用非等温DSC法对双氰胺固化剂与噁唑烷酮环氧树脂和双酚A环氧树脂混合树脂体系固化动力学进行了研究,随着升温速率的增大,固化反应放热量急剧增加,而且固化体系的放热峰向高温方向移动。采用T-β外推法,得到了混合固化体系的特征温度,Ti为156℃,Tp为178℃,Tf为210℃,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为130.86k J/mol、反应级数为0.9443和固化反应速率常数,确定了固化反应的动力学方程。     

CE2908聚酯粉末涂料固化反应特性

用示差扫描量热法(DSC)在动态条件下对CE2908聚酯/异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)体系的固化反应动力学进行了研究。运用温度-升温速率图外推法确定了该体系的特征参数∶凝胶温度(T0)、固化温度(Tp)和后固化温度(Tf)分别为113℃、146℃和195℃。采用Kissinger方程和Crane方程计算CE2908聚酯/TGIC酯体系的动力学参数,平均表观活化能Ea为62.32 kJ/mol、频率因子A为8.50×106min-1、反应级数n为0.95。建立了该树脂体系的固化动力学模型。利用所建立的固化动力学方程分别讨论了等温和动态条件下CE2908聚酯/TGIC的固化反应特性,为优化聚酯/TGIC体系粉末涂料固化工艺提供了理论依据,并在生产工艺中验证了其正确性。     

苯并噁嗪／不完全笼型倍半硅氧烷复合材料的固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC)比较了苯并噁嗪和苯并噁嗪/不完全笼型苯基三羟基七聚倍半硅氧烷(T7POSS)复合材料两种体系的固化特性.Kissinger和Ozawa方程计算了两体系的固化反应表观活化能、反应级数,并建立了固化动力学方程.结果表明T7POSS上的弱酸性官能团Si-OH对苯并噁嗪的固化反应具有催化作用,两种体系在特征固化温度、固化速率、反应热、反应级数以及表观活化能上存在明显的差别.     

不同环氧树脂对BMI/CE树脂体系的非等温固化行为研究

采用差示扫描量热仪研究了不同牌号环氧树脂对双马来酰亚胺/氰酸酯（BMI/CE）树脂体系在不同升温速率下的固化反应。在保持BMI/CE质量比为1/2的前提下,加入同等质量不同牌号环氧树脂,运用Kissinger法、Ozawa法和Crane法求得不同体系的活化能、反应级数等动力学参数。结果表明,用环氧树脂（AG-80）改性的BMI/CE树脂体系的活化能的平均值为81.55kJ/mol,反应级数为0.93;环氧树脂（TDE-85）改性的BMI/CE树脂体系的活化能的平均值为69.25kJ/mol,反应级数为0.92;环氧树脂（TDE-85）改性的BMI/CE树脂体系更有利于固化工艺的实现。     

环氧树脂固化动力学的非等温DSC研究

用非等温DSC对环氧树脂在动态升温过程中的固化动力学进行了研究,采用Kissinger方程对固化动力学模型参数中固化反应活化能、反应级数和指前因子进行了计算,并用Ozawa法对固化反应活化能进行了验证,计算结果表明,EP/DDS固化反应符合n阶固化动力学模型,结合不同升温速率下的特征温度,对环氧树脂的固化条件进行了优化。     

Engineering analysis of reaction injection molding process of epoxy resin

An engineering analysis of reaction injection molding (RIM) process of epoxy resin was carried out through numerical simulation and actual experiment. In order to simulate the RIM process, and reaction kinetics and the viscosity function of the epoxy system were obtained from thermal analysis and rheological measurement, and the balance equations of the chemical species, momentum, and energy within a mold cavity were set up in cylindrical coordinates. As the result of the simulation, the temperature and conversion profiles within a disc type mold were obtained and a moldability analysis was made to find the optimum molding conditions. The temperature change during the curing reaction, at a fixed point within the mold cavity, was measured through the actual RIM experiment on a small scale, and was compared with the simulated results.     

Study on Curing Kinetics and Thermal Degradation Kinetics of Hyperbranched Poly(Trimellitic Anhydride Ethylene Glycol) Epoxy (HTME)/Diglycidyl Ether of Bisphenol-A Epoxy Hybrid Resin

Hyperbranched poly(trimellitic anhydride ethylene glycol) epoxy (HTME) not only has relatively low viscosity and high molecular weight but also is a functional additive of enhancement and toughness and is used in the thermosetting resin field widely. The curing kinetics and thermal degradation kinetics of HTME/diglycidyl ether of bisphenol-A epoxy hybrid resin were studied in detail using differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis technique, respectively, by the Coats-Redfern model. The effect of molecular weight or generation and content of HTME on activation energy, reaction order, curing time, and curing reaction were discussed and analyzed, and the results indicated that HTME could accelerate curing reaction and reduce activation energy and reaction order of the curing reaction.     

环氧树脂改性双马来酰亚胺/氰酸酯树脂固化工艺研究

采用差示扫描量热(DSC)法和红外光谱(FT-IR)法对缩水甘油胺型环氧树脂(AG-80)与脂环族缩水甘油酯型环氧树脂(TDE-85)共同改性双马来酰亚胺(BMI)/氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并按照Kissinger和Crane法计算出该改性树脂体系固化反应的动力学参数。结果表明:改性树脂体系的固化反应表观活化能为68.11 kJ/mol,固化反应级数为0.860(接近于1级反应);环氧树脂(EP)可促进CE固化,当固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/2 h"时,改性树脂体系可以固化完全。     

等温DSC法研究液态橡胶改性环氧树脂固化动力学

用等温差示扫描量热法(DSC)在三个不同的固化温度下研究了不同含量端羧基液态橡胶(CTBN)改性环氧树脂的等温固化过程,考察了不同CTBN含量对环氧树脂固化动力学的影响。通过Kamal方程对不同含量CTBN改性环氧树脂固化过程数据进行拟合,得到反应速率常数k1、k2及反应级数m、n,计算得到反应活化能的值,结果表明CTBN质量分数由0%到20%,k1、k2逐渐增大,反应前期活化能由67.34kJ/mol增加到80.31kJ/mol,增加了19.26%,反应后期活化能由94.19kJ/mol增加到180.07kJ/mol,增加了91.18%。     

环氧树脂/胺基酰亚胺潜伏性固化体系非等温固化动力学研究

分别采用Kissinger模型和Flnn-Wall-Ozawa(FWO)模型研究了E-51型环氧树脂/胺基酰亚胺潜伏性固化体系的非等温固化动力学,得到了该体系在这2种模型下的固化反应活化能.分析了不同动力学模型对该体系固化反应动力学研究的影响.结果表明,由2种模型得到的固化动力学参数基本相近.E-51/胺基酰亚胺体系的固化反应具有变活化能特征,固化反应起始阶段的活化能较高,约为103～112 kJ/mol;当固化度为0.9时,活化能约为63～82 kJ/mol.     

新型环氧树脂胶粘剂的固化动力学研究

在不同升温速率下采用非等温差示扫描量热（DSC）技术对一种新型改性环氧树脂胶粘剂的固化反应过程进行了跟踪,并利用Kissinger、crane方程以及Arrhenius方程对该固化反应进行了动力学分析。结果表明,该固化反应的活化能为59.18kJ／mol,反应级数为0．89;结合Dsc谱图确定其固化工艺为130℃／1h＋150℃／2h＋175℃／3h。     

纳米二氧化钛对环氧树脂固化反应的影响

采用非等温DSC研究了纳米二氧化钛改性环氧树脂体系(EP)的固化动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa和Vyazovkin非线性等转化率方法(NLV)法分析了固化活化能与转化率的关系,利用Kissinger和Crane方程研究了固化动力学参数,根据不同升温速率下DSC固化反应曲线确定了固化工艺参数。结果表明,纳米二氧化钛促进了环氧树脂的固化,降低了固化反应的活化能,但没有改变环氧树脂的固化机理。     

环氧树脂非等温固化动力学及其固化工艺的研究

采用差示扫描量热法（DSC）研究了N-乙基邻对甲苯磺酰胺/环氧树脂体系的固化过程,研究了不同配比对固化反应的影晌,固化度与固化温度的关系,计算了固化反应表观活化能和反应级数,确定了N-乙基邻对甲苯磺酰胺/环氧树脂体系的固化工艺。结果表明：不同升温速率下,体系固化温度有很大差异,随着升温速率的提高,固化温度增加。通过动力学计算得到体系最佳固化温度为90℃,固化时间为4~6 h,固化体系的活化能为29.1 kJ/mol,反应级数为0.81。     

环氧树脂/双环戊二烯双酚型氰酸酯树脂共聚体系固化动力学研究

采用Ozawa方法和Kissinger方法研究了环氧树脂和双环戊二烯双酚型氰酸酯树脂(DCPDCE)共聚体系的固化动力学,并计算了活化能、指前因子、不同温度下的反应速率常数和共聚物的总反应级数。研究结果表明,体系中加入环氧树脂后,提高了体系的反应活化能,明显降低了室温时的反应速率常数,而对固化温度(180℃)时的反应速率常数影响不大。不同环氧树脂含量的共聚体系固化反应级数均接近1级反应。