环氧树脂/苯乙烯-马来酸酐共聚物体系固化动力学研究

用示差扫描量热仪(DSC)对环氧树脂/苯乙烯-马来酸酐共聚物/甲基咪唑体系的固化反应过程进行了分析,并用Kissinger和Ozawa方法分别求得固化反应的表观活化能ΔE为58.27 kJ/mol和64.93 kJ/mol;根据Crane理论计算得到该体系的固化反应级数n=0.85,为该环氧树脂体系的固化工艺确定提供理论依据。     

环氧树脂/对甲基苯基双胍固化反应动力学研究

根据非等温和等温DSC数据,采用等转化率法和模型拟合法对环氧树脂/对甲基苯基双胍体系的固化反应过程进行了研究,分析了固化体系在非等温和等温条件下的固化规律。并通过Malek最大概然函数机理法确定了固化反应机理函数,计算出固化反应动力学模型参数。结果表明,考虑了扩散影响的等温自催化反应速率模型对该体系等温固化过程的预测数据与DSC实验数据吻合得更好。同时,在比较非等温和等温自催化动力学模型的计算值与实验值的基础上,结合活化能随固化度的变化规律,对不同温度条件、不同转化率下固化体系的反应历程和机理进行分析,为工业应用中固化工艺条件的优化提供了理论依据。     

硫化钙磷石膏固固反应的热分析动力学

磷石膏是湿法磷酸的副产物。化学法分解磷石膏制硫酸技术被认为是解决磷石膏巨量堆积严重污染环境问题的有效途径之一。但几乎所有化学分解磷石膏制备硫酸和氧化钙的工艺都不可避免地存在中间分解产物硫化钙与磷石膏的固固反应,研究该反应机理对化学法分解磷石膏的应用具有重要指导意义。今对硫化钙磷石膏固固反应过程进行了热分析动力学研究,考察了反应机理。结果表明该反应的表观活化能E为159.0 k J×mol~(-1),指前因子A为186727,最概然机理函数为G(α)=-ln(1-α),f(α)=1-α,反应机理为晶体成核与生长控制过程,描述硫化钙磷石膏固固反应过程的动力学方程为dα/dt=1.87×10~5exp(-1.91×104/T)(1-α)。     

基于MF/Malek法的FM94胶黏剂固化反应动力学建模

采用非等温差示扫描量热法(DSC)对环氧树脂FM94胶黏剂的固化动力学进行了研究。基于Model-Free法,分析了不同升温速率下的DSC曲线,解释了FM94胶黏剂的固化机理,求解了反应活化能E值,并通过Malek法确定了固化机理函数为自催化模型。结果表明,采用Model-Free法与Malek法结合获得的自催化模型与实验数据吻合得较好,求解得到的模型在升温速率为2 K/min～10 K/min下能较为准确地描述环氧树脂FM94胶黏剂的固化反应过程。     

聚醚胺/酚醛胺-环氧树脂体系的固化动力学研究

采用示差扫描量热法(DSC)研究了以聚醚胺/酚醛胺为固化剂的环氧树脂体系固化反应,在25~230℃范围内以不同的升温速率(5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min)对该体系的固化动力学参数分析。由Kisserger方程求得该体系固化反应的表观活化能为61.76 kJ/mol,频率因子A为7.1×107s-1;由Crane方程得出固化反应级数为1.116;并建立了固化动力学方程:-da/dty=k(1-a)1.116,其中。k=7.1×107exp(-7 429/t)。     

杂环聚芳醚砜酮环氧与DDE的固化动力学研究

用示差扫描量热仪(DSC)对杂环聚芳醚砜酮环氧(E-PPESK)/二氨基二苯醚(DDE)固化体系的固化反应过程进行了分析,并用Kissinger和Ozawa方法分别求得体系固化反应的表观活化能76.95 kJ /mol和80.58 kJ /mol,结合Crane公式求出了该固化体系的反应级数为0.93.确定了DDE作为固化剂的固化反应条件.     

聚砜树脂功能化二硫化钼纳米片及其环氧胶粘剂的制备与动力学研究

首先采用超声、机械搅拌等方式制备PSF表面功能化Mo S₂纳米片（PSF-Mo S₂）。再将制备的PSF-Mo S₂/CE悬浮液与环氧树脂（EP）均匀混合,组成PSF-Mo S₂/CE/EP纳米复合胶粘剂体系。采用差示扫描量热法（DSC）对该体系固化动力学进行了研究,测试了不同升温速率下（5K/min,10K/min,15K/min,20K/min）的DSC曲线。通过比较分析,确定该体系的特征固化温度为150℃/1h+235℃/3h+245℃/1h;采用Kissinger法、Crane法、Arrhenius法对DSC曲线进行计算,确定了胶粘剂固化反应的表观活化能E和指前因子lnA分别为82.18k J/mol和17.53s^-1,体系的反应级数为0.9029,高温160℃以上对固化反应速率常数k影响显著,固化反应机理函数为：f（α）=dα/dt=4.10×10⁷exp（-9884.06/T）(1-α)^0.9029。     

BDPM/St/MA三元共聚物固化环氧树脂的研究

采用N-[(4-溴-3,5-二氟)苯基]马来酰亚胺/苯乙烯/马来酸酐(BDPM/St/MA)三元共聚物作为固化剂固化E-44环氧树脂,通过示差扫描量热法(DSC)对该体系的固化行为及非等温固化动力学进行了研究。通过Kissinger法计算得到的表观活化能为40.15 k J/mol,指前因子为1.19×10~4;通过Ozawa法计算得到的表观活化能为45.23 k J/mol。对固化后的环氧树脂E-44的热分析表明,BDPM/St/MA固化材料的初始分解温度,20%热失重温度和550℃时的残余质量分别比甲基四氢苯酐固化体系高32.1℃,17.2℃和13.5%。BDPM/St/MA三元共聚物能够较好地改善环氧树脂的热稳定性。     

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℃。     

异佛尔酮二胺/环氧树脂非等温固化动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)对异佛尔酮二胺和环氧树脂体系的固化反应动力学进行了研究。分别通过n级反应法和Málek的最大概然机理函数法确定固化反应机理函数,求出固化反应动力学参数,得到相应的固化反应动力学模型。结果表明,通过Kissinger,Crane方法求解动力学参数所得到的n级反应模型与实验值差别较大;而采用Málek方法判别机理,表明该固化反应按照自催化反应机理进行,由esták-Berggren(S-B)自催化模型计算所得到的曲线与实验得到的数据曲线较吻合,能较好地描述该体系的固化反应过程。     

TDE-85/MENA和AG-80/MENA树脂体系的固化机理、弯曲性能及断面形貌比较

对TDE-85和AG-80环氧树脂进行非等温DSC实验,采用热分析动力学Kinssinger方程对两种树脂体系的放热机理进行分析,得出TDE-85树脂体系的活化能为E=58.9kJ/mol,指前因子A=5.02×10~6s~(-1);AG-80树脂体系的活化能为E=50.4kJ/mol,指前因子A=3.99×10~6s~(-1).根据DSC升温曲线比较了两种树脂的放热起始温度、放热峰顶温度和结束温度,并以此确定了浇注体固化制度.对两种树脂的浇铸体进行弯曲性能测试,测试得出,TDE-85树脂体系浇铸体的弯曲模量达到1580.03MPa,弯曲强度为61.08MPa;AG-80树脂体系的弯曲模量达到了1804.32MPa,弯曲强度为42.64MPa.并采用高倍数码显微镜对断面进行观察,断面形貌显示,AG-80树脂浇铸体断面十分光滑而TDE-85树脂浇铸体断面存在大量水纹状裂纹.     

纤维缠绕用环氧树脂固化动力学研究

采用非等温DSC法对一种纤维缠绕用环氧树脂体系进行了固化动力学研究。基于不同升温速率下的测试数据,确定了固化工艺参数,建立了n级动力学模型,并比较了通过Kissinger方程和Ozawa方程得到的活化能。研究表明:该树脂体系凝胶化温度为89.44℃,固化温度为114.5℃,后处理温度为155.04℃;固化反应过程符合n级动力学模型。     

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。     

腰果酚缩醛胺与环氧树脂的固化反应动力学的研究

在不同升温速率下,用差示扫描量热分析(DSC)研究了腰果酚缩醛胺固化剂(PCD)与环氧树脂的固化反应动力学。通过Kissinger、Crane方程和等转化率的方法求得了其表观活化能E=39.89kJ/mol,固化反应级数n=0.906。     

TG-siloxane改性BPFER/mXDA体系固化反应动力学与热性能

以1,3-二氨丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(DSX)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,利用相转移催化剂,合成双酚F环氧树脂(BPFER)改性剂N,N,N',N'-四缩水甘油基-1,3-二氨丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(TG-siloxane),并用FTIR、¹³C NMR谱图对其结构进行了表征。对TG-siloxane改性BPFER/mXDA(间苯二甲胺)体系的固化动力学进行了研究。根据DSC曲线和Starink方程,得该体系表观固化活化能为51.52 kJ·mol^-1。用Šesták-Berggren模型求得不同升温速率下的表观因子、反应级数。动力学方程表明,升温速率对固化反应影响明显;所得方程用于预估反应进程时,与实测值吻合程度高。TG分析表明,TG-siloxane改性BPFER/mXDA体系固化物的耐热性能优于单纯BPFER/mXDA固化物。     

基于变活化能模型的T800/环氧树脂预浸料固化反应动力学研究

为了深入了解某新型高温固化T800/环氧树脂预浸料的固化行为,借助差示扫描量热仪(DSC),采用非等温DSC法研究了T800/环氧树脂预浸料的固化反应过程。基于唯象模型,系统研究了该预浸料的固化反应特征温度及固化动力学参数,确定该预浸料中环氧树脂的固化反应动力学模型为自催化模型。采用等转化率法,分析了预浸料中环氧树脂的反应活化能随固化度的变化情况,结果表明在整个固化反应过程中,树脂固化反应活化能变化较大,传统模型法基于全固化过程活化能不变的假设无法准确描述该固化反应。采用变活化能自催化模型,利用粒子群全局优化算法,得到了T800/环氧树脂预浸料的固化动力学方程,结果表明该模型能较好地描述实验现象,可为进一步研究该预浸料的热力学性能及其成型过程中的质量控制提供理论基础。     

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。     

螺环原碳酸酯/环氧树脂体系固化反应动力学

采用示差扫描量热法(DSC)对螺环原碳酸酯膨胀单体(SOC)/双酚A型环氧树脂(EP)体系的固化行为、放热峰进行了分析;并用Kissinger方程和Crane方程求得体系表观活化能、表观反应频率因子、反应级数等固化反应过程动力学参数,结果表明:螺环原碳酸酯膨胀单体的加入,体系的表观活化能和表观反应频率因子增加,反应级数保持不变,而反应速率急剧下降。此外,利用外延法对体系起始固化温度、恒温固化温度以及后处理温度进行初步探讨,为固化工艺的确定提供了依据。     

钢质管道防腐用熔结环氧粉末固化反应特性

采用示差扫描量热法(DSC)在动态条件下研究了钢质管道防腐用熔结环氧粉末的反应特性,根据不同升温速率下测得的动态DSC曲线图谱,运用温度-升温速率(T-β)图外推法获得了基础的固化工艺参数,即凝胶温度(Tg)92.76℃、固化温度(Tc)133.94℃和后处理温度(Tt)160.58℃。并采用Kissinger方程和Crane公式计算确定了体系的固化反应动力学模型方程式,在此基础上,预测了等温条件下该种管道用熔结环氧粉末涂料的固化反应特性,对今后的管道防腐涂层施工提供了理论参考。     

汽车用环氧树脂结构胶固化动力学研究

运用非等温DSC(差示扫描量热)法对Sikapower-492G型汽车用EP(环氧树脂)结构胶在动态升温过程中的固化动力学进行了研究。根据不同升温速率时的DSC曲线,采用Kissinger法、Crane法、Ozawa法和温度-升温速率(T-β)外推法等得到该EP胶粘剂的动力学参数。结果表明:该EP胶粘剂体系的固化动力学可用1级固化动力学模型进行表征;该EP胶粘剂的凝胶化温度、固化温度和后处理温度约分别为123、164、224℃,其表观活化能、频率因子和反应级数等动力学参数分别为117 kJ/mol、1.80×1013 s-1和0.934。