聚氧硫杂蒽树脂固化特性及其动力学的研究

以DSC、TG等技术手段研究了聚氧硫杂蒽树脂 (POSPF)的固化特性及其动力学 .结果表明 ,用六次甲基四胺 间二氯苄作固化剂 ,加热至 10 5～ 2 2 5℃能使POSPF树脂固化 ,在固化过程树脂中的活性羟甲基和固化剂参与反应生成亚甲基桥从而形成网状体型结构 ;动态DSC曲线上出现宽的固化放热峰 ,用T β外推法确定其凝胶温度Ti=10 0 0℃、固化温度Tp=181 5℃、后固化温度Tf=2 2 5 7℃ .固化后树脂具有优良的耐热性 ,失重 5 %时热分解温度高达 4 0 3℃ .     

新型环氧丙烯酸树脂增韧剂的合成

用马来酸酐和聚乙二醇1000合成具有反应活性端基的聚乙二醇,用红外与核磁共振进行了表征,并用其对环氧丙烯酸树脂进行改性;研究反应温度、反应时间对反应及产物性能的影响;用红外对反应性聚乙二醇和环氧丙烯酸树脂的固化物进行分析.结果表明,反应性聚乙二醇参与了环氧丙烯酸树脂的固化反应,可在交联网络中构成不同长度的柔性链段,显著地提高了环氧丙烯酸树脂的冲击强度.     

超支化树脂改性UV固化粉末涂料

本文将超支化树脂(HBP)与UV固化粉末涂料相结合,研究了超支化树脂对该涂料的树脂体系玻璃化温度、流变性能及涂膜各项物理性能的影响.结果表明:添加改性与未改性超支化树脂都能降低树脂体系的玻璃化温度,改性超支化树脂不影响体系的流变性能及涂膜性能,未改性超支化树脂可以降低体系粘度但使涂膜性能变差.     

一种添加剂对双马树脂固化的影响

研究了一种新添加剂2-丁酮肟对一种混合烯丙基酚改性的双马树脂6421的固化特性和固化性能的影响.非等温DSC结果表明添加了2 wt%的2-丁酮肟后,体系的固化反应活化能从93.6 k J/mol下降为81.8k J/mol,固化放热峰值温度显著下降了约35 K,同温度固化后固化度显著提高.红外光谱分析表明添加剂可与双马来酰亚胺的双键发生反应,并且加速了双马来酰亚胺的双键和烯丙基酚的双键在固化过程中的反应,最终固化物具有类似结构.作为结果,少量2-丁酮肟的添加显著抑制了双马树脂的固化时结皮现象,固化物表面光滑,并可在160℃预固化后脱模进一步固化,具有潜在的低温固化高温使用前景,改性树脂在经原有固化工艺条件固化后,玻璃化转变温度提高了40 K.     

丙烯基苯化合物改性双马来酰亚胺树脂 Ⅱ.改性树脂的固化及性能

用ＤＳＣ研究了ＢＰＰＤＰＳ改性ＢＭＩ树脂固化反应动力学，获得固化反应级数ｎ＝１．４，活化能Ｅ＝８１．２４ｋＪ／ｍｏｌ，以及树脂的固化工艺：１４０℃，１ｈ；１９０℃，２ｈ；２５０℃，４ｈ。测定了不同配比固化树脂的吸水率、玻璃化温度、热氧化性和弯曲性能，当树脂配比为１．５：１时，固化树脂表现优良的耐热性，特别是在耐热性方面，２３０℃弯曲强度保留达８２．４％，并用Ｆｒｉｅｄｍａｎ法推导出固化树脂的热降解反应活化能为２９０ｋＪ／ｍｏｌ，遵循一级反应。     

三(3-乙炔基苯胺)-苯基硅烷改性含硅芳炔树脂的性能

以苯基三氯硅烷、3-氨基苯乙炔为原料,通过胺解反应合成了三(3-乙炔基苯胺)苯基硅烷(SZTA),并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H-NMR)表征了其结构。随后通过熔融共混的方法制备了不同配比的改性含硅芳炔树脂(PSA/SZTA),借助黏度计、流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、电子万能试验机、热重分析仪(TG)等考察了改性树脂的工艺性能、固化特性、弯曲性能、热稳定性能和热解动力学等。结果显示,引入SZTA后,改性PSA树脂的黏度降低62%;改性PSA树脂固化物的弯曲强度最高达到34.6MPa,比未改性的PSA树脂提高了约54%;且改性树脂固化物在N_2中的5%热失重温度(T_(d5))均高于500℃,保持了良好的耐热性能;PSA/SZTA-20固化物的热解表观活化能(Ea)的平均值为249kJ/mol。     

丙烯基苯化合物改性双马来酰亚胺树脂：Ⅱ.改性树脂的固化及…

用ＤＳＣ研究了ＢＰＰＤＰＳ改性ＢＭＩ树脂固化反应动力学，获得固化反应级数ｎ＝１．４，活化能Ｅ＝８１．２４ＫＪ／ｍｏｌ，以及树脂的固化工艺：１４０℃，１ｈ；１９０℃，２ｈ；２５０℃、４ｈ。测定了不同配比固化树脂的吸水率、玻璃化温度、热氧化性和弯曲性能，当树脂配比为１。５：１时，固化树脂表现优良的耐热性，特别是在耐热性方面，２３０℃弯曲强度保留达８２。４％，并用Ｆｒｉｅｄｍａｎ法推导出固化树脂的热降解     

含硅芳炔树脂/苯并噁嗪/氰酸酯三元聚合体系研究

以双酚A型氰酸酯(BADCy)和含炔丙氧基苯并噁嗪(P-appe)为改性剂,通过与含硅芳炔树脂(PSA)的溶液混合与浓缩制备了含硅芳炔树脂/氰酸酯/苯并噁嗪三元共混体系(PPB),研究了该共混体系的热固化过程、共混树脂的热稳定性和动态力学性能、弯曲性能和冲击性能.结果表明,开环后的苯并噁嗪能催化氰酸酯的环三聚反应,可降低氰酸酯的固化温度;PPB热固化中三嗪环可与噁嗪环反应形成氰酸酯与苯并噁嗪共聚;当PPB树脂中PSA树脂的质量分数为70%时,三元共混树脂浇铸体在氮气中质量损失5%的温度(Td5)高于500oC,玻璃化转变温度高于450oC;BADCy/P-appe改性PSA树脂的三元共混体系相容性好,共混树脂浇铸体PPB-5的弯曲强度较PSA树脂提高了115%,冲击强度提升了104%,断裂面出现明显的韧性断裂特征.     

不同热塑性树脂改性热固性树脂体系反应诱导相分离过程的时间/温度依赖性

对几种不同热塑性树脂改性热固性树脂体系反应诱导相分离过程,包括UCST(最高互溶温度)、LCST(最低互溶温度)体系和含有复杂多步反应体系,在耐高温高分辨热台显微镜、流变仪和小角激光光散射仪上进行了研究.发现体系的反应诱导相分离时间/温度关系遵循Arrhenius方程.其相分离活化能对体系反应速率、粘弹性变化、体系中热塑性树脂的含量和分子量不敏感,也不受相分离检测手段的影响,而依赖于树脂化学环境相容性和交联反应的温度依赖性.对这一共性的物理本质进行了讨论.     

DAP改性DAIP树脂体系

通过邻苯二甲酸二烯丙基酯(DAP)与间苯二甲酸二烯丙基酯(DAIP)共聚,再与增韧剂共固化,对DAIP 树脂体系进行改性研究.结果表明:DAP的引入可降低体系的交联密度,显著改善固化产物的冲击及弯曲强度.当共聚液中DAP质量百分数达到40%时,体系的冲击强度比原DAIP增韧体系提高了67%,弯曲强度提高了30%,同时改性后体系仍然保持较高的热变形温度及优良的介电、耐水性能.     

Chemorheology and Curing Kinetics of a New RTM Benzoxazine Resin

The chemorheology and curing kinetics of a new high performance resin transfer molding benzoxazine resin was investigated. A chemorheological model based on a modified Arrhenius equation that describes the resin viscosity as a function of temperature and time was proposed. The model, which agreed well with the experimental data, can provide theoretical support for the mold-filling stage in the resin transfer molding process. The average activation energies of the polymerization reaction were obtained by means of gelation times at different temperatures based on the Arrhenius equation and from dynamic differential scanning calorimetry (DSC) results based on the Kissinger and Ozawa methods; the values were 96.0,84.0 and 87.8 KJ/mol, respectively. A plot of activation energy vs. conversion in the curing process was obtained using the Flynn-Wall-Ozawa model. The reaction orders were estimated from isothermal DSC based on a modified Kamal kinetics model which can describe both the autocatalytic and diffusion-controlled curing mechanism.     

Mechanism Studies on Water Sorption and Permeation in Epoxy Resin by Impedance Spectroscopy. II. Cure Kinetics of O-Cresol Novolac Resin with Esterfied Phenol Novolac Resin

Abstract

To study the effect of water affinity of the cured epoxy resin on water sorption and permeation in the cured epoxy resin, a novel hardener (esterfied phenol novolac was synthesized and used for obtaining the cured product without free hydroxyl group. Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) were used to study the cure kinetics of o-cresol novolac epoxy resin using esterfied phenol novolac resin as curing agent in the presence of 2-methylimidazole as accelerator. Some kinetic parameters of the curing reaction such as the reaction order, activation energy, and frequency factor were obtained in the temperature range studied. The results show that this curing process is a first-order kinetic mechanism, which was different with that cured with phenol novolac resin.     

Study of curing behaviour and thermal properties of elastomer-modified bismaleimide resin

Bismaleimide resin (Compimide 353) was modified with the liquid elastomer carboxyl-terminated acrylonitrile butadiene (CTBN). The prereaction synthesis and curing of the CTBN-bismaleimide resin is discussed. The structure of the modified resin was identified by IR and NMR spectroscopy. The basic curing mechanism is also discussed. DSC and TG were used to study the curing behaviour and kinetic parameters, viz. the order of reaction, energy of activation and preexponential factor. Adhesive properties such as lap shear strength and peel strength at room temperature and elevated temperature were evaluated and are discussed.     

基于松香酸酐的环氧树脂体系固化动力学及TTT图绘制

研制了基于松香酸酐固化剂的生物质环氧树脂体系,采用全动态DSC法研究了树脂体系的固化反应动力学,通过半经验的唯象模型拟合得到了固化反应参数,活化能Ea为59.68 kJ/g,指前因子A0为1.28×1015s-1,反应级数n为2.483,由此建立了体系固化温度/时间/固化度间的关系;采用恒温DSC及DMA方法测试玻璃化转变温度,应用DiBenedetto经验方程拟合得到了玻璃化转变温度与固化度间的关系.应用锥板旋转黏度计测试了树脂体系不同温度下的凝胶时间,通过线性回归分析得到了凝胶时间与温度之间的关系.由唯象模型和DiBenedetto方程分别计算得到凝胶时的固化度为0.386,玻璃化转变温度为26.22°C.由上述工作绘制了基于松香酸酐生物质树脂体系的TTT(time-temperature-transition diagram)固化图,可确定树脂体系在不同温度任意时间下的状态.     

二甲基-二(3-乙炔基苯胺)硅烷的固化反应及其动力学

利用非等温差示扫描量热法(DSC)得到了二甲基-二(3-乙炔基苯胺)硅烷(DMEAS)的特征固化参数,采用Kissinger和Ozawa法计算得到DMEAS固化反应表观活化能(ΔE)分别为100.6、113.0 kJ/mol;通过FT-IR研究了DMEAS固化前后的结构变化,采用TGA分析了其固化物的耐热性。结果表明:DMEAS固化反应主要是乙炔基发生交联反应,形成空间网状结构;在氮气中,DMEAS固化物的热降解起始温度(Td5)为563℃,900℃时的质量残留率为84.0%。     

不同温度下环氧树脂代木搪塑模具的固化过程

采用流变学的方法研究了环氧树脂代木搪塑模具在不同温度下的固化过程。 为了找到合适的测试条件,首先研究了应变和振荡频率对环氧树脂代木搪塑模具的测试结果的影响。 环氧树脂代木搪塑模具固化过程中,体系交联程度逐渐变大;在不同的固化阶段,固化程度的变化快慢不同,先缓慢增加,然后迅速增加,最后缓慢增加至平台值;储能模量和损耗模量的变化速度在不同阶段的变化与固化程度的变化相似,根据储能模量和损耗模量的最快增长速率与温度的关系得到体系的活化能约为27.2 kJ/mol;随着固化温度升高,环氧树脂代木搪塑模具固化完全所需的时间减少,同时环氧树脂的施工容留时间也相应地减少。     

咪唑改性氧化石墨烯对阻燃环氧固化动力学的促进作用

讨论了添加量为1%(Per hundreds of resin)的咪唑改性的氧化石墨烯(GO-IPDI-MZ)对磷质量分数为1.5%的环氧树脂体系(1.5P-D-U-EMI)固化的影响.差示扫描量热法(DSC)研究结果表明,当GO-IPDI-MZ添加量为1%时不会改变1.5P-D-U-EMI的非等温自催化固化反应特征.添加1%GO-IPDI-MZ的磷质量分数为1.5%的环氧树脂(1.5P-D-GOM-1)的固化起始温度(Tonset)和峰顶温度(Tp)均比1.5P-D-U-EMI体系低,而总的固化热(ΔH)比1.5P-D-U-EMI体系高.说明GO-IPDI-MZ添加量为1%时,对环氧体系起到一定的促进固化和共固化作用.等温DSC分析表明,在固化反应后期,体系出现了玻璃化转变现象,在此阶段,含扩散控制因子的Kamal模型预测结果与实验结果吻合较好.GO-IPDI-MZ的加入使固化反应相对均匀地进行,对固化反应会产生促进和共固化作用.     

活性酯固化邻甲酚环氧树脂反应机理的研究

采用交叉反应研究在促进剂2-甲基咪唑存在下活性酯固化邻甲酚环氧树脂的反 应机理，用傅立叶转换红外（FTIR）原位测量技术，NMR，气-质联用（GC-MS）等 手段研究了模型化合物的反应动力学，并提出了其反应机理。结果表明，在促进剂 2-甲基咪唑存在下活性酯固化邻甲酚环氧树脂的反应是通过分子内机理进行的。     

Synthesis and Characterization of a Novel Curing Agent for Epoxy Resin Based on Phosphazene Derivatives

In this work, a novel amine-terminated curing agent for epoxy resin based on hexachlorocyclotriphosphazene (HCCP) was synthesized through two steps of nucleophilic substitution reactions by phenol and 4-aminophenol. Its chemical structure was characterized by ¹H-NMR, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and mass spectrometry (MS). This curing agent was liquid at room temperature which made it easy to disperse in the epoxy resin. The rheological test showed the viscosity of the pre-polymer fluid decreased as the proportion of the curing agent increased so it improved the process performance. The curing reaction was studied by differential scanning calorimeter (DSC). The novel curing agent had a wider range of curing temperature and relatively lower curing temperature in comparison with the widely-using curing agent 4,4′-Diaminodiphenylmethane (DDM). The wider range of curing temperature helped lower the heat accumulation which was an important factor in curing process.     

酸酐固化环氧树脂/蒙脱土复合材料的等温固化动力学

用等温差示扫描量热法(DSC)研究了酸酐固化环氧树脂/蒙脱土复合材料的等温固化过程，考察了未处理的蒙脱土(MMT)和有机蒙脱土(OMMT)对环氧树脂固化动力学的影响. 实验表明， 环氧树脂的固化过程包含自催化机理，加入蒙脱土没有改变固化反应机理. 用Kamal方程对该体系的固化过程进行拟合，得到反应级数m、n，反应速率常数k1、k2，总反应级数(m + n)在2.4～3.0之间. MMT的加入使环氧树脂体系的k1、k2有所降低，而OMMT的加入对体系的k1、k2影响较为复杂，加入蒙脱土对环氧树脂固化体系的活化能影响较小.