DSC法研究聚异氰酸酯／环氧树脂胶粘剂的固化反应动力学及固化工艺

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚异氰酸酯／环氧树脂的固化过程,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,确定了聚异瓤酸酯／环氧树脂胶粘剂的固化工艺。结果表明:胶粘剂中固化剂的含量对环氧树脂的固化反应过程有显著的影响,随着聚异氰酸酯的增加,固化放热量增加。当聚异氰酸酯的含量达到1．2份时,固化反应放热量达到最大值;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108℃,固化时间为6-8h,固化体系的活化能为43．31kJ／mol,反应级数为1．17。     

等温与非等温DSC法研究环氧树脂的固化动力学

采用等温和非等温DSC法对双酚A环氧树脂(DGEBA)/4,4′-二氨基二苯砜(DDS)体系的固化过程进行了研究。通过非等温DSC曲线确定其固化工艺温度,并通过Kissinger方程和Crane方程的线性拟合得到非等温DSC条件下的动力学参数,由动力学参数得到的固化度与时间的理论关系曲线表明其固化机理非n级机理而是自催化机理。等温DSC实验测试曲线证明了DGEBA/DDS的固化过程确实符合自催化机理的特征。两种方法测试结果表明不同测试条件对环氧树脂的固化反应影响不同。     

端胺基聚氨酯/环氧树脂胶粘剂的固化反应特征及其反应动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了含有柔性链和刚性结构单元的端胺基聚氨酯(ATPU)对环氧树脂E-44固化反应过程特点和反应过程动力学的影响。结果表明,固化剂(ATPU)的掺加量对环氧树脂E-44固化反应过程有显著的影响,随着ATPU的增加,固化放热量增加。当ATPU的掺加量为1.6时,固化反应放热量达到最大值。固化温度研究表明,ATPU/E-44固化体系的等温固化起始温度和最高温度分别为121℃和177℃。固化反应的动力学研究表明,ATPU/E-44胶粘剂固化反应的表观活化能为81.8kJ/mol;固化反应的级数为1.3。     

环氧树脂/有机脲体系的固化反应动力学

研究了环氧树脂/有机脲体系的固化行为,探讨了固化反应机理。结果表明:有机脲是一种能有效固化环氧树脂的潜伏性固化剂;固化反应机理为有机脲与环氧树脂首先反应生成噁唑酮和仲胺,在环氧树脂过量的情况下,仲胺与环氧树脂反应生成叔胺,叔胺进一步反应产生阴离子活性中心,最终引发阴离子开环聚合。反应初期固化反应速率受有机脲分解产生仲胺浓度的影响,反应中期有机脲分解完毕,阴离子活性中心浓度为常数。     

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。     

非等温DSC法研究环氧树脂固化反应动力学过程

采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了环氧树脂(EP)体系的固化过程,并采用Kissinger方程、Crane方程和T-β(温度-升温速率)外推法计算出该EP体系固化反应的动力学参数和固化温度。研究结果表明:当m(EP)∶m(填料)∶m(固化剂)∶m(促进剂)=100∶30∶90∶0.4时,EP体系固化反应的表观活化能为78.90 kJ/mol、指前因子为2.58×109min-1和反应级数为0.914,其最佳固化条件为"从室温升温至92℃(开始凝胶)→继续升温至140℃(恒温固化)→最后升温至169℃(进行后固化处理)"。     

聚氨酯胶粘剂的固化反应及动力学研究

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)和硅氢封端有机硅树脂(PDMS)为主要原料,制备了一种可在室温下固化的含碳硼烷耐高低温胶粘剂用树脂。通过差示扫描量热法(DSC)研究其固化反应中的各个固化特征,并且分别采用了Kissinger法和Ozawa法计算该反应的反应活化能、反应级数和频率因子等动力学参数。研究结果表明:由两种方法计算所得的表观活化能分别为32.9和36.9 kJ/mol,固化反应级数分别为0.86和0.95,接近一级反应。     

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。     

用差示扫描量热法研究环氧树脂的固化特性

利用差示扫描量热法研究了芳纶复合材料的环氧树脂基体（改性环氧树脂F－46）中固化剂合量对树脂基体固化反应温度，反应热的影响，结果表明，当固化剂含量低于20质量份时，树脂基体的固化反应热随固化剂含量的增加而增加，当固化剂含量超过20质量份后，固化反应热开始下降，此环氧树脂基体的最低固化反应温度为114.3℃，固化反应峰值温度为169.3℃，固化反应表观活化能为80.35kJ/mol,固化反应级数为0.91.     

DSC法研究不饱和聚酯树脂的固化反应动力学及其固化过程

采用示差扫描量热法（DSC）分别研究了Ashland UP（R36）以及DSMUP（972B）这两种不饱和聚酯树脂（UP）的固化过程,并利用了KiSSinger方程、Crane经验方程等分析了这两种树脂的固化反应,得到了其固化反应的表观活化能、Arrhenius指前因子（频率因子）、反应级数等动力学参数,最后利用Y—B外推法确定了这两种不同树脂的凝胶温度、固化温度和后固化温度等固化工艺温度。     

双酚-S环氧树脂与间苯二胺固化反应动力学

用示差扫描量热法(DSC)研究了双酚-S环氧树脂(BPSER)与间苯二胺固化反应的历程。实验结果表明,固化反应主要分为2个阶段,前期由化学动力学控制,服从自催化机理,实验数据利用Kamal方程处理得到2个速率常数k1、k2及2个反应级数m、n,k1、k1值随反应温度的升高均呈增大的趋势,总反应级数m+n在2～2 5之间;反应活化能E1、E2分别为64 18kJ/mol和48 30kJ/mol。当反应程度达到60%左右后,由于交联程度增加,分子质量迅速增大,分子间扩散较慢,进入反应的第二阶段,主要由扩散作用控制固化速率。文章还讨论了该体系固化反应的分子机理,认为其经历了三分子的过渡态。     

环氧树脂/纳米氢氧化铝体系固化反应动力学研究

本文对环氧树脂体系(EP)与加入纳米氢氧化铝(Nano-ATH)的环氧树脂体系进行了固化动力学研究,用n级反应模型分析了一系列差示扫描量热法(DSC)的试验数据,计算出了两个体系的反应活化能分别为63.15kJ/mol和66.43 kJ/mol,反应级数均为一级反应。并对两个体系的玻璃化转变温度(Tg)作了比较。研究结果表明:加入Nano-ATH的树脂体系活化能得到提高,Tg升高约12℃,具有更好的耐热性。     

纳米SiO2/环氧树脂/空心微珠反应动力学研究

研究了纳米SiO2／环氧树脂／空心微珠体系的粘度特性，说明填料的加入对体系有一定的增粘作用。同时，采用示差扫描量热法（DSC）研究了纳米SiO2／环氧树脂／空心微珠体系的固化过程，利用不同升温速率下的DSC曲线求出三元体系的表观活化能、反应级数和频率因子等参数，得出了固化体系的反应动力学方程。     

脱水蓖麻油制备聚酰胺/环氧树脂体系的固化行为及固化工艺

采用脱水蓖麻油制得聚酰胺固化剂,并用差示扫描量热法(DSC)研究了该固化剂与环氧树脂体系的固化动力学模型。根据Kissinger方法和Crane方法得到该固化体系的动力学参数:表观活化能Ea为45.81kJ/mol,反应级数n为0.88,频率因子A为3.10×105s-1。由外推法得到体系最佳固化工艺为:起始固化温度为60℃,恒温固化温度为90℃,以及后处理温度为110℃。体系固化前后的红外光谱(FT-IR)进一步验证了该固化工艺的合理性。     

轿车丙烯酸清漆固化反应动力学研究

利用DSC技术研究了轿车丙烯酸清漆的固化反应动力学参数。研究发现：清漆固化反应活化能为30kJ/mol,反应接近一级反应机理。由此进一步建立了固化温度,反应时间与清漆固化反应程度之间的关系式。DSC研究结果清楚表明：丙烯酸清漆在140℃条件下20min可达到完全固化。     

环氧丁羟增韧双酚A环氧树脂固化反应动力学研究

采用动态差示扫描量热法(DSC)确定环氧丁羟(EHTPB)增韧双酚A环氧树脂固化体系的固化温度,利用Kissinger方程和Crane方程对固化反应动力学进行分析,确定了固化体系的动力学参数:表观活化能ΔE=102.40 k J/mol,指前因子A=1.90×1011,反应级数n=0.93。     

含茚满结构二胺-E51环氧树脂固化反应动力学的研究

以5(6)-氨基-1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满(PIDA)作为E51环氧树脂的新型固化剂,对比4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM)、4,4′-二氨基二苯砜(DDS)两个固化剂与E51环氧树脂组成的不同体系,采用非等温差示扫描量热法,研究了其固化反应动力学。利用傅立叶红外光谱仪表征了固化材料的分子结构,采用Kissinger模型及Ozawa模型计算得到E51与PIDA体系的表观活化能分别为50.39 kJ/mol、54.89 kJ/mol。Crane模型计算得到E51与PIDA体系的反应级数为0.87。     

DSC研究不饱和聚酯/复合引发体系固化反应动力学

本文介绍了不饱和聚酯树脂（UP）常用的几种固化反应动力学模型,实验采用差示扫描量热法（DSC）研究不饱和聚酯/复合引发体系的等温固化反应动力学。选择修正的自催化模型对等温固化DSC数据进行处理,用最小二乘法进行非线性回归,确定等温反应速率常数k0和反应级数m、n,得到动力学方程。研究结果表明不同温度下该模型拟合曲线的相关系数均在98%以上,与实验数据点相吻合,因此所选模型对该体系是适用的,为不饱和聚酯基复合材料的固化研究提供了理论依据。     

端异氰酸酯聚醚增韧环氧树脂固化动力学研究

采用差示扫描量热（DSC）技术测定了在芳胺类为固化剂的条件下,增韧环氧体系固化反应过程中的热行为,得出固化反应过程的动力学参数,实验数据表明,以芳胺为固化剂的体系中,固化反应表观活化能及动力学频率因子,反应级数均有明显降低。