环氧树脂/聚酰胺/DDM体系的固化行为及力学性能

通过非等温DSC法及拉伸性能测试研究了4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)用量对环氧树脂/聚酰胺651体系的固化反应的影响,计算了固化反应的表观活化能和反应级数,确定了其胶粘剂体系的固化工艺参数。结果表明,胶粘剂中DDM的质量分数达到14%(以环氧树脂质量为基准)时,固化反应放热量达到最大值。固化体系的活化能为53.654 kJ/mol,反应级数为0.895。最佳起始固化温度为40℃,峰值温度为85℃,终止温度为120℃,体系的拉伸强度提高了约50%。     

有机脲固化环氧树脂行为研究

采用非等温差示扫描量热法研究了有机脲/环氧树脂体系的固化反应的动力学。用Kissinger动力学模型计算得到该体系固化反应的表观活化能为58.1 kJ/mol,指前因子为5.83×106 min-1。通过Crane模型得出固化反应级数n为0.884,表明有机脲/环氧树脂体系的固化反应属于复杂反应。根据特征温度-升温速率外推法,得到前固化温度为110℃,固化温度为130℃,后固化温度为150℃。在实际应用中,为确定有机脲/环氧树脂体系的固化工艺提供参考。     

环己二醇二缩水甘油醚/环氧树脂固化动力学

对E-44环氧树脂,1,2-环己二醇二缩水甘油醚与E-44环氧树脂的混合物,1,2-环己二醇二缩水甘油醚分别与二氨基二苯基甲烷的固化反应应用示差扫描量热仪(DSC)进行了研究。在E-44环氧树脂中加入1,2-环己二醇二缩水甘油醚后,不但对环氧树脂有较好的稀释作用,降低了环氧体系固化反应的表观活化能,增加了环氧树脂的固化反应活性和固化反应速度,还提高了环氧固化物的力学性能。测定了反应热焓,计算出固化反应的表观活化能分别为46.08 kJ/mol,39.50 kJ/mol,35.58 kJ/mol,相应的固化反应级数分别为0.86,0.84,0.83。     

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。     

脲衍生物对环氧树脂/双氰胺体系促进作用的研究

对比了不同结构的脲衍生物[3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲(A)、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(B)、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲(C) ]对环氧树脂/双氰胺体系的促进作用。利用差示扫描量热仪和傅里叶变换红外光谱研究了3种环氧树脂/双氰胺/脲体系的反应活性和固化反应动力学。结果表明,体系A的最佳配比为：环氧：双氰胺：脲A=100：6：4（质量比,下同）,130 ℃时40 min就可以完全固化,其表观活化能（Ea）=64.66 kJ/mol,反应级数（n）=0.897;体系B的Ea=71.68 kJ/mol,n=0.930;体系C的Ea=71.03 kJ/mol,n=0.928;3种体系配制的胶液的室温剪切强度均大于20 MPa,体系A的粘接强度达到24.98 MPa。     

DGEBF/DDS体系固化动力学机理的研究

以4,4′-二氨基二苯砜(DDS)胺类固化剂固化9,9-二[4-(2,3环氧丙氧基)苯基]芴(DGEBF),采用非等温DSC法推导了固化反应参数和固化机理,并用原位红外和移动窗口二维相关红外分析对固化机理和固化模式进行了验证。结果表明:DGEBF/DDS体系固化反应的表观活化能为64.08 kJ/mol,扩散因子为4.05×104s-1,反应级数为1.55;固化工艺为150℃/1.5 h+190℃/2 h+220℃/1.5 h;固化模式为枝状成核的自催化反应;固化机理为伯胺先与环氧基反应生成仲胺,肿胺继续与环氧基反应生成叔胺,2个反应同时进行,以及在高温下的羟基与环氧基的自催化反应,交联的固化网络逐渐形成。     

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。     

松香基环氧树脂/马来海松酸酐固化反应动力学与热稳定性研究

松香与马来酸酐进行Diels-Alder反应合成马来海松酸酐(MPA),与环氧氯丙烷进一步反应生成松香基环氧树脂,以马来海松酸酐（MPA）做固化剂固化松香环氧树脂,利用差示扫描量热仪、动态力学谱仪、热重分析仪等分析手段,对该体系固化产物进行固化动力学和热降解动力学研究。结果表明,质量比为5∶5的环氧树脂/马来海松酸酐体系固化后玻璃化转变温度达53.2 ℃,平均固化反应活化能为52.29 kJ/mol;固化物在10 ℃/min时初始分解温度为211.9 ℃,最大分解温度为347.7 ℃,最终分解温度为639.0 ℃。     

含氮杂环二胺固化双酚F环氧胶粘剂的研究

以1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮(DHPZ-DA)为固化剂,采用示差扫描量热法(DSC),TGA,红外光谱及剪切强度测试研究了双酚F环氧树脂/DHPZ-DA粘接体系固化行为及耐热性。由Kissinger和Ozawa方法计算得到固化体系的表观活化能分别为80.1 kJ/mol和84.3kJ/mol。由Crane方程求得的表观反应级数为0.93。该胶粘剂体系Tg>200℃,当双酚F环氧树脂与DHPZ-DA固化剂的物质的量比为10∶4时,其室温剪切强度与150℃老化24 h后的剪切强度均大于12 MPa,表现出良好的耐热性。     

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)。     

邻苯二甲酸二丙烯酯的固化及其反应动力学

利用FTIR研究了邻苯二甲酸二烯丙酯(DAOP)在高温条件下的固化反应,采用DSC研究确定了2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(DMDPB)/邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)体系的固化行为及其动力学参数。结果表明:DMDPB可在180~210℃下引发DAOP树脂的固化反应,且体系固化过程中放热平缓;DMDPB用量为2%时,体系的凝胶温度、固化温度、后处理温度分别为:173.19℃、195.72℃、209.20℃;其表观活化能为93.488 kJ/mol,反应频率因子为1.02×1010,表观反应级数为0.9223。     

一种可免低温存储的中温固化树脂固化动力学分析

环氧树脂体系(JH2160)为可免低温存储的一种低成本高性能环氧树脂体系。针对JH2160环氧树脂体系的常温储存进行6个月前后固化分析，可知储存半年后的树脂固化反应程度为13.3%,说明此环氧树脂体系常温贮存性好。利用非等温DSC方法对环氧树脂体系(JH2160)进行固化行为研究，使用T-β外推法确定环氧树脂体系(JH2160)的特征固化温度，用Kissinger法和Ozawa法计算体系的活化能分别为78.16kJ/mol和81.03kJ/mol,二者的平均结果得出体系的活化能为79.59kJ/mol;通过Crane法计算出环氧树脂体系(JH2160)反应级数为0.95,确定了JH2160环氧树脂体系的动力学模型。     

环氧改性氰酸酯树脂固化动力学的研究

采用示差扫描量热法(DSC)对缩水甘油醚类环氧树脂(E-51)与脂环族环氧树脂(R-122)共同改性的双酚A型氰酸酯(BADCy)树脂的固化反应历程进行了研究。由Kisserger方程求得共聚体系固化反应的表观活化能为60.5 kJ/mol,根据Crane理论求得固化反应级数为0.89,接近于1级反应。该体系起始固化温度为132.1℃,峰顶固化温度为168.7℃,终止固化温度为246.0℃。研究表明,环氧树脂可促进BADCy的固化,改性体系可在177℃以下实现较完全固化。     

液晶双4-环氧丙基乙氧基苯甲酸对苯二酚酯／DDE固化过程与形态

合成了双4-环氧丙基乙氧基苯甲酸对苯二酚酯液晶环氧树脂并对其进行了表征，研究了其与固化剂4，4-二氨基二苯醚（DDE）的固化行为和非等温固化反应动力学。用NMR、FTIR、DSC、动态力学谱、偏光显微镜等方法对其结构、固化行为和固化物的形态进行了表征。结果证明，该液晶环氧树脂为向列型液晶，熔点为119℃，清亮点为184℃。其与DDE固化反应的活化能为108．67kJ／mol，最佳固化温度为110～130℃，最高玻璃化温度为130℃。     

用DSC法研究环氧树脂/环氧封端酚酞聚芳醚腈的固化特性

利用差示扫描量热法研究了AG - 80环氧树脂和环氧封端酚酞聚芳醚腈 (简称E -PCE)共混物中固化剂含量对树脂基体固化反应温度、反应热的影响。此共混环氧树脂基体的最低固化反应温度为1 61 .3℃ ,固化反应表观活化能为 60 .66kJ/mol,固化反应级数为 0 .875。     

EP基粉末涂料用固化促进剂的合成及固化动力学研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和3-二甲氨基丙胺为单体、甲苯为溶剂,合成了一种环氧树脂(EP)基粉末涂料用固化促进剂甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]。以凝胶时间为衡量指标,优选出促进剂的最佳用量。采用动态DSC(差示扫描量热)法研究了EP/固化剂/促进剂体系的固化反应动力学,并运用温度-升温速率(T-β)外推法求得该体系的固化工艺参数。结果表明:促进剂的最佳质量分数为3%(相对于EP而言),涂膜在165℃/5 min条件下可完全固化;EP/固化剂/促进剂体系的表观活化能为80.295 kJ/mol,反应级数为0.92,凝胶温度为64℃,固化温度为133℃,后固化温度为190℃。     

端胺基液体丁腈橡胶改性环氧树脂的固化反应研究

研究了端胺基液体丁腈橡胶(ATBN)改性环氧树脂的固化反应动力学。由于ATBN具有活性端胺基,可与双酚A环氧在室温下固化并形成化学键合,根据Ellerstein法计算固化反应活化能为49.8kJ/mol,根据峰值法计算固化反应活化能为51.1kJ/mol。ATBN与环氧树脂的最佳固化温度为34～78℃。     

联苯酚醛环氧树脂固化动力学及热性能研究

以4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,采用非等温示差扫描量热法(DSC)研究了联苯酚醛环氧树脂(BPNE)的固化动力学。通过外推法确定了体系的固化工艺。采用Kissinger、Ozawa法计算出固化体系的表观活化能,根据Crane理论计算得到该体系的固化反应级数。采用DSC,热重分析(TGA)研究了固化物的耐热性。结果表明:BPNE的固化工艺为160℃/2h+200℃/2h+230℃/2h;固化反应的活化能约为61.86kJ/mol,指前因子为5.27×105min-1,反应级数为1.1;玻璃化转变温度(Tg)为167℃,其10%热失重温度为398.1℃,800℃残炭率为29.37%,与双酚A环氧树脂/DDS固化物相比,分别提高了22℃,11.71%。     

EP/改性DDM体系的固化反应动力学及性能研究

采用非等温DSC(差示扫描量热)法对EP(环氧树脂)/改性DDM(4,4′-二氨基二苯基甲烷)体系的固化反应过程进行了跟踪。采用Kissinger、Ozawa、Crane和T-β(温度-升温速率)外推法等得到该固化体系的动力学参数和固化工艺条件,并对其力学性能和热变形温度进行了测定。结果表明:EP/改性DDM体系的表观活化能为49.43 kJ/mol,反应级数为0.869,固化条件为"85℃/2 h→125℃/2 h",热变形温度为130℃;与EP/DDM体系相比,该固化体系的表观活化能降低了7.0%,热变形温度下降了16.1%,拉伸强度和压缩强度提高了20%以上,而弯曲强度和弯曲模量基本上保持不变。     

环氧树脂／液晶固化剂固化反应动力学研究

通过差热分析（DSC）研究了非等温过程环氧树脂／液晶固化剂体系的固化反应动力学,研究了不同配比对固化反应的影响,固化反应转化率与固化温度的关系,计算了固化反应的活化能,确定了环氧树脂／液晶固化剂的固化工艺条件,用偏光显微镜观察了环氧树脂／液晶固化剂／4,4－二氨基二苯砜（DDS）体系在不同温度下固化时的形态。结果表明：液晶固化剂的加入量越大,固化反应速度越快;环氧树脂／液晶固化剂体系固化反应的活化能力为71.5kJ/mol,偏光显微镜观察表明：随着固化起始温度的增加,固化体系的形态由原来的具有各向异性的丝状结构变化为各向同性,液晶丝状条纹消失。