NH-POSS基耐高温环氧树脂的制备及动力学分析

环氧树脂耐高温基体在航空航天、特种涂料、电气及半导体电子等高新技术领域得到了广泛的应用。环氧树脂的性能在很大程度上受环氧树脂固化剂的影响,对比了三种不同胺固化剂对环氧树脂固化的影响,结果显示实验室自制的NH-POSS固化剂优于脂肪族和芳香族类胺固化剂,NH-POSS固化剂可以提高整个固化体系的耐高温性能,使其玻璃化转变温度高达234℃,是一种耐高温树脂。采用n级反应理论的动力学模型,并对热力学数据进行分析,拟合出了NH-POSS环氧树脂体系的固化工艺条件,为NH-POSS固化环氧树脂的加工工艺提供了理论依据。     

真空灌注用混合型聚醚胺/环氧树脂固化动力学

采用红外光谱比较了混合型固化剂/环氧树脂体系与单一固化剂体系固化速度的差异,通过非等温示差扫描量热法研究了混合型聚醚胺/环氧树脂体系的固化动力学,采用Kissinger方程、Crane方程确定固化动力学参数,并通过外推法确定树脂体系的固化制度。结果表明,混合型固化剂体系反应4 h时固化程度达到79.4%,较单一固化剂体系,固化速度明显加快。因Crane方程求出的反应级数与实验结果相差较大,故采用线性拟合法确定树脂体系的反应级数为1.694,外推法确定了树脂体系的固化制度为65℃/2 h+100℃/1 h+150℃/30 min。     

多元硅醇固化缩聚动力学

固化是有机硅树脂涂层制备过程的一个重要步骤,其本质是多元硅醇在非溶液体系中的交联缩聚反应。采用FTIR对有机硅树脂固化进行分析,并建立了固化过程中的多元硅醇缩聚反应动力学模型,该动力学模型能描述固化过程的反应动力学。通过研究得到无固化剂以及分别采用2-乙基-4-甲基咪唑、碳酸胍或乙酸胍固化剂时的一系列动力学参数,如反应程度、反应速率常数、反应活化能等。在不同温度下,固化剂可以促进多元硅醇的固化缩聚,并使最终反应程度增加。     

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。     

BMI-5100双马来酰亚胺树脂的固化动力学研究

采用示差扫描量热法(DSC)研究了BMI-5100双马来酰亚胺树脂及其加入质量分数5％的双叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)固化剂体系的固化反应动力学.通过线性拟合得到BMI-5100树脂体系的特征温度及固化动力学参数.结果表明:纯BMI-5100的非等温固化DSC曲线呈现单峰反应,其凝胶温度、固化温度和后处理温度分别为2...     

固化剂的混合对低温固化环氧树脂体系耐热性的影响

采用动态差式扫描量热法(DSC)和动态热机械分析法(DMA)分别研究了脂肪胺及芳香胺两种固化剂的混合对于环氧树脂体系的固化过程和玻璃化转变温度(T_g)的影响,同时研究了不同的树脂基体对体系T_g的影响。结果表明,两种固化剂的适量配比可在保证体系起始反应低温性的同时,使与苯环连接胺基的反应活性提高,从而实现整个体系低温固化可行性;芳香胺固化剂中的刚性苯环基团使得其固化体系T_g高于脂肪胺类固化剂,二者混合固化体系的T_g介于二者之间,并随着体系中芳香胺含量的增加而提高。即两种固化剂的混合可使体系同时满足低温固化可行性及较高耐热性。此外,树脂基体种类对于固化体系的T_g影响较小。     

苯酐固化邻甲酚醛环氧的热性能与热分解动力学

研究了邻甲酚醛环氧树脂(o CFER)与邻苯二甲酸酐固化物的热分解动力学,用动态力学谱仪测定了玻璃化温度(Tg)。讨论了固化剂用量、固化时间等因素对玻璃化转变温度(Tg)的影响。结果表明,固化体系的玻璃化温度随反应程度的增加而升高,当达到一定程度后,趋于一定值。利用热重分析仪(TGA)研究了完全固化产物的热分解动力学,说明热分解反应分2步进行。     

RTM用中温固化环氧树脂基体的研究

在双酚F树脂中分别加入不同质量的711和TDE-85环氧树脂制备了6种环氧树脂体系,并采用聚醚胺和脂环胺复合固化剂固化,对各体系的粘度、固化行为、耐热性及力学性能进行了测试。结果表明,711环氧树脂具有比TDE-85更高的反应活性。在80 g双酚F树脂中加入20 g TDE-85环氧制备的体系具有最佳的综合性能,30℃下的适用期(粘度500 mPa·s)为120 min,玻璃化转变温度102℃,常温下固化物拉伸强度为78.6 MPa,有望用于多种复合材料的RTM成型。     

Ⅱ型水性环氧体系的固化程度研究

以差示扫描量热（DSC）为主要研究手段，通过对涂膜的玻璃化转变温度的分析，研究了乳胶粒粒径、固化温度和固化剂的活性对Ⅱ型胺-水性环氧双组分体系固化程度的影响。研究发现，水性环氧树脂乳胶粒粒径越小，水性环氧体系的固化程度越高；Ⅱ型水性环氧体系的固化存在最佳的固化温度，在此温度下，体系的固化反应程度最高，涂膜的综合性能最佳；仲胺类固化剂与环氧树脂乳胶粒的固化程度比伯胺类固化剂的高。     

环氧树脂力学性能研究

对不同固化剂含量和不同固化温度下固化的环氧E—51和2—乙基—4—甲基咪唑体系的静弯曲模量,拉伸强度,动态力学性质,玻璃化转变温度和密度进行了实验研究。从热固性高聚物存在两相网络结构形态的概念出发,讨论了固化剂含量和固化温度对环氧树脂固化体系力学性能的影响。     

固化体系对环氧树脂耐高温性能的影响

针对覆铜板的耐高温要求,分别使用胺类固化剂4,4′-二氨基二苯砜(DDS)、4,4′-二氨基二苯醚(DDE)和乙二胺(EDA)固化改性双酚A型环氧树脂,研制适用于耐高温覆铜板的环氧树脂固化物。用示差扫描量热法(DSC)研究其固化过程,讨论了固化剂用量、固化剂种类及固化温度等因素对固化物玻璃化转变温度(Tg)的影响。实验结果表明,固化物耐热性最好的配比不是化学计量,而是偏离化学计量,在理论用量的基础上适当增加固化剂用量,可有效地提高固化产物的玻璃化温度Tg值;使用芳香胺类固化剂固化双酚A型环氧树脂,其固化产物有较高的玻璃化温度,可以满足覆铜板耐高温的要求。     

几种胺类固化剂对环氧树脂固化行为及固化物性能的影响

固化剂结构对环氧树脂的固化行为和固化物性能具有重要影响,本文研究了聚醚胺(D-230)、异佛尔酮二胺(IPDA)和3,3'-二甲基-4,4'-二氨基-二环己基甲烷(DMDC) 3种胺类固化剂与实验室自制的低翻度环氧树脂A进行固化反应.通过薪度分析、红外(FTIR)光谱分析、DSC分析等手段研究了环氧树脂与固化剂反应程度...     

纳米粒子改性环氧树脂玻璃化转变温度的研究

采用示差扫描量热分析(DSC)研究了纳米A l2O3粒子改性的环氧树脂基体玻璃化转变温度与纳米粒子含量之间的关系以及纳米粒子含量对改性体系固化剂用量的影响。结果表明,随着纳米粒子含量的提高,改性树脂的玻璃化转变温度逐渐下降,由纯树脂的224℃下降到182.5℃(纳米粒子用量30%,固化剂添加量70%)。并且纳米粒子的加入会影响树脂基体的固化反应。达到玻璃化转变温度峰值时的固化剂用量并非按照改性体系中环氧树脂含量等当量比加入,而是与纳米粒子含量有关,纳米粒子含量越高,达到玻璃化转变温度峰值时固化剂用量越少。     

New type of phenolic resin: Curing reaction of phenol‐novolac based benzoxazine with bisoxazoline or epoxy resin using latent curing agent and the properties of the cured resin

In this study, we aimed to reduce the cure time, and to lower the cure temperature of the benzoxazine compound. Therefore, curing reaction of benzoxazine with bisoxazoline or epoxy resin using the latent curing agent and the properties of the cured resins were investigated. The cure behavior of benzoxazine with bisoxazoline or epoxy resin using the latent curing agent was monitored by differential scanning calorimetry and measurements for storage modulus (G′). The properties of the cured resin were estimated by mechanical properties, electrical insulation, water resistance, heat resistance, and flame resistance. As a result, it was confirmed that by using the latent curing agent, cure time of benzoxazine and bisoxazoline or epoxy resin was reduced, and cure temperature was lowered. And it was found that the curing reaction using phenol‐novolac based benzoxazine (Na) as the benzoxazine compound could proceed more rapidly than that using bisphenol‐A based benzoxazine (Ba) as the benzoxazine compound. However, the cured resins from Ba and bisoxazoline or epoxy resin using the latent curing agent showed good heat resistance, flame resistance, and mechanical properties compared with those from Na and bisoxazoline or epoxy resin using the latent curing agent. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

A DSC kinetic study of the epoxy network system bisphenol-A diglycidylether- bis(4-aminocyclohexyl)methane

Summary The kinetics of the curing reaction of an epoxy resin based on bisphenol-A diglycidylether with a cycloaliphatic diamine, bis(4-aminocyclohexyl)methane, was studied by differential scanning calorimetry. The measurements were performed both under isothermal conditions and as a function of heating rates. The reaction was also followed by determining the Tg of the resin cured for different time intervals at 150°C. The enthalpy of the reaction was derived from these measurements. The rates and extent of cure were determined. The cycloaliphatic amine used for this study was demonstrated to be more reactive than analogous aromatic systems and yet provided rigid networks with a desirably high Tg.     

含芳醚芴二胺/环氧树脂固化反应动力学及性能研究

以9,9-双[4-4-氨基苯氧基苯基]芴(BAOFL)作为固化剂,采用非等温DSC技术,研究了BAOFL/环氧树脂(E-51、TDE-85和芴基环氧树脂)体系的固化反应动力学,利用动态热机械分析仪(DMA)和热重分析仪(TGA)测试了固化树脂的力学性能和热稳定性。结果表明,固化反应活化能与环氧树脂和固化剂的结构密切相关,芳醚的引入提高了氨基与环氧基的反应性,固化树脂呈现出优良的热性能和力学性能,其玻璃化转变温度(T)达到206~248℃,贮能模量为2.54~2.94 GPa,初始热分解温度312~375℃,700℃g时的残炭率达到15.2%~31.7%。()     

固化剂对水性汽车罩光清漆固化膜性能的影响

合成了水性丙烯酸树脂并用其配制了汽车罩光清漆,通过FT-IR、DSC,TG和SEM分析研究了不同固化剂、固化剂用量对漆膜性能的影响。结果表明,Luwipal066作为固化剂,固化剂/树脂质量比为40/100,固化温度及时间分别为140℃和30min时,固化漆膜性能最好,光泽度达到98/60°,冲击强度为50kg·cm,硬度为2H,附着力为0级,耐溶剂、耐紫外老化性能良好,指标达到汽车罩光漆膜的要求。漆膜固化后表征羟基和甲氧基的吸收峰强度显著变弱,表明氨基树脂和丙烯酸树脂发生了交联固化。随着硬/软单体配比和固化剂/树脂配比的增加,固化漆膜的Tg升高,具有良好的热稳定性。     

硫脲改性胺环氧树脂固化剂的合成及性能研究

对硫脲改性胺(3,3′-二乙基4,4′-二氨基二苯基甲烷和二元脂肪胺A)固化剂固化环氧树脂进行了系统研究,分析了合成反应时间、反应温度和单体配料比对固化剂性能的影响,并进一步考察了固化剂与环氧树脂的最佳掺量比以及固化产物的热性能和力学性能。实验结果表明:反应时间为2.5 h,反应温度为130℃,3,3′-二乙基4,4′-二氨基二苯基甲烷与硫脲和二元脂肪胺A的物质的量比为1∶0.5∶0.4时,合成的固化剂以1∶3加入环氧树脂中,体系能在室温环境下1 h左右凝胶,该体系经室温固化再以100℃的温度后固化之后具有较好的耐热性能和冲击韧性。     

硅磷杂化物/环氧树脂固化物的性能研究

以γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷(KH-560)与磷酸反应合成了一种含磷硅烷偶联剂,将这种含磷硅烷偶联剂与硅溶胶按一定配比进行水解缩聚反应,得到一种硅磷杂化物,将该硅磷杂化物引入到双酚A环氧树脂(E-51),以4,4′-二氨基二苯基甲烷为固化剂,制备了硅磷杂化物/环氧树脂固化物。对该固化物的玻璃化转变温度、热失重、拉伸强度、极限氧指数(LOI)进行了测试。结果表明,该固化物玻璃化转变温度,700℃残炭量以及LOI均比纯环氧树脂固化物高,拉伸强度却下降较少。当硅磷杂化物的添加量占环氧树脂质量的50%时,该固化物的玻璃化转变温度可以达到178℃,极限氧指数可以达到28.2,与纯环氧树脂固化物相比,分别提高了18℃和25%。与纯环氧树脂固化物相比,该硅磷杂化物/环氧树脂固化物具有较好的阻燃性及热稳定性。     

有机硅改性环氧树脂及其室温固化的性能研究

采用二苯基硅二醇(DSPD)改性双酚A型环氧树脂(E-51)制备了有机硅改性的环氧树脂,采用硫脲改性聚酰胺650制备了室温快速固化的环氧固化剂。合成产物通过红外进行表征,用盐酸-丙酮法测定改性环氧树脂的环氧值,通过指干时间确定聚酰胺650和改性聚酰胺650与E-51的较优配比。通过差示扫描量热分析法(DSC)和热重分析法(TG)表征改性环氧树脂固化物的耐热性,通过拉伸性能和扫描电镜测试(SEM)表征改性环氧树脂固化物的韧性。实验结果表明,环氧树脂经改性后,其玻璃化温度升高了27℃,与聚酰胺650固化后,固化产物的起始热分解温度明显增加,失重50%的分解温度升高了180℃,固化物的断裂伸长率增加了3.41%,断裂面呈现明显韧性断裂特征。