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高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学和TTT图

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复合材料学报 2016年第7期33卷 1475-1483页

作者：李伟东张金栋刘刚钟翔屿张代军包建文肇研中航复合材料有限责任公司北京航空材料研究院先进复合材料重点实验室北京100095 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083

采用动态DSC法,研究了高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学。根据Kissinger方程和Crane方程,拟合得到双马来酰亚胺树脂的固化动力学参数,建立了该树脂的唯象模型。采用恒温DSC法,根据DiBenedetto方程,建立了双马来酰亚胺树脂的玻璃... 详细信息

采用动态DSC法,研究了高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学。根据Kissinger方程和Crane方程,拟合得到双马来酰亚胺树脂的固化动力学参数,建立了该树脂的唯象模型。采用恒温DSC法,根据DiBenedetto方程,建立了双马来酰亚胺树脂的玻璃化转变温度与固化度之间的函数关系。采用凝胶盘法,获得了该树脂在不同温度下的凝胶时间,建立了凝胶时间和凝胶温度之间的函数关系,得到了树脂的时间-温度-转变(TTT)图。根据TTT图对复合材料的固化工艺进行优化。结果表明:预浸料在150℃恒温0.5h后加压0.6 MPa,树脂具有一定的流动性,可制备内部质量完好的复合材料。

关键词：双马来酰亚胺树脂固化反应动力学 TTT图成型工艺优化复合材料

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含铋催化剂对HTPB固化反应动力学的影响

含能材料 2015年第6期23卷 568-572页

作者：欧亚鹏常双君张百磊中北大学化工与环境学院山西太原030051

采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了三苯基铋(TPB)与三-(乙氧基苯基)铋(TEPB)对端羟基聚丁二烯-2,4-甲苯二异氰酸酯(HTPB-TDI)体系固化反应动力学的影响。测定不同催化剂体系的固化峰温,采用Kissinger法和Crane法分别计算其动力学参数... 详细信息

采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了三苯基铋(TPB)与三-(乙氧基苯基)铋(TEPB)对端羟基聚丁二烯-2,4-甲苯二异氰酸酯(HTPB-TDI)体系固化反应动力学的影响。测定不同催化剂体系的固化峰温,采用Kissinger法和Crane法分别计算其动力学参数,得出了相应的固化反应动力学方程。结果表明,加入催化剂后,HTPB-TDI固化温度降低,固化温差缩短。未加催化剂时固化反应的活化能为51.29kJ·mol-1,加入TPB和TEPB后活化能分别为46.43kJ·mol-1和40.14kJ·mol-1,TPB与TEPB均能降低固化反应的活化能,增大反应速率,从而降低反应温度,缩短固化时间。TEPB能使固化体系在34℃时的反应速率常数达到使用TPB作为催化剂时50℃的值,因此TEPB催化活性更大,可以用作室温催化剂。

关键词：端羟基聚丁二烯(HTPB) 催化剂固化反应动力学热分析

TG-siloxane改性BPFER/mXDA体系固化反应动力学与热性能

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化工学报 2013年第6期64卷 2080-2085页

作者：宋秋生姚伟杨森森徐蕤合肥工业大学化学工程学院安徽合肥230009

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、13 C NMR谱图对其结... 详细信息

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、13 C 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51.52kJ.mol-1。用esták-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。

关键词：固化反应动力学差示扫描量热法耐热性双酚F环氧树脂有机硅改性剂

Z616耐烧蚀酚醛树脂固化反应动力学研究及TTT图

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复合材料科学与工程 2021年第5期 80-85,97页

作者：赵志颖田谋锋宋金梅许亚丰北京理工大学材料学院北京100081 北京玻钢院复合材料有限公司北京102101

通过对耐烧蚀酚醛树脂进行全动态DSC测试,利用Kissinger方程及Crane方程,拟合得到了固化反应参数,得出固化反应活化能E_(a)=77.235 kJ/g,指前因子A_(0)=1.92×10^(8),反应级数n=0.9088;对恒定温度下不同保温时间的树脂进行DSC测试,得到... 详细信息

通过对耐烧蚀酚醛树脂进行全动态DSC测试,利用Kissinger方程及Crane方程,拟合得到了固化反应参数,得出固化反应活化能E_(a)=77.235 kJ/g,指前因子A_(0)=1.92×10^(8),反应级数n=0.9088;对恒定温度下不同保温时间的树脂进行DSC测试,得到玻璃化转变温度及固化度,应用DiBenedetto经验方程建立玻璃化转变温度与固化度关系模型;利用哈克RS6000旋转流变仪测试耐烧蚀酚醛体系凝胶时间数据,表征凝胶时间与温度的关系,分析凝胶时间与凝胶温度之间的关系,其中凝胶时的固化度α_(gel)=0.08,凝胶化后的玻璃化转变温度T_(g, gel)=89.1℃;绘制了耐烧蚀酚醛树脂体系的TTT图,为耐烧蚀酚醛树脂实际应用奠定了理论基础。

关键词：酚醛树脂固化反应动力学 TTT图复合材料

酚酞基聚芳醚酮/环氧树脂共混体系流变性能及固化反应动力学的研究

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玻璃钢／复合材料 2019年第6期 24-29页

作者：周帅程超孙泽玉张辉余木火纤维材料改性国家重点实验室东华大学材料科学与工程学院上海201620 上海市轻质楼结构复合材料重点实验室上海201620 民用航空复合材料协同创新中心上海201620

利用酚酞基聚芳醚酮(PEK-C)对环氧树脂进行了增韧改性,系统研究了不同PEK-C含量的PEK-C/E51/E100共混体系的流变性能,采用DSC分析了在不同升温速率下不同PEK-C含量对共混体系固化反应的影响,并详细计算了各共混体系固化反应的表观活化... 详细信息

利用酚酞基聚芳醚酮(PEK-C)对环氧树脂进行了增韧改性,系统研究了不同PEK-C含量的PEK-C/E51/E100共混体系的流变性能,采用DSC分析了在不同升温速率下不同PEK-C含量对共混体系固化反应的影响,并详细计算了各共混体系固化反应的表观活化能和固化反应级数。结果表明,PEK-C的引入缩短了共混体系的凝胶时间,这可能与PEK-C中的羟基对环氧树脂的固化具有促进作用有关;同时,PEK-C的加入并不影响环氧树脂的固化机理。

关键词：酚酞基聚芳醚酮环氧树脂流变性能固化反应动力学

超声振动对快速固化环氧树脂体系固化动力学特性的影响

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复合材料学报 2022年第5期39卷 2470-2481页

作者：杨旭静张良胜李茂君尉志伟方文俊湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

通过非等温差示扫描量热法,结合黏度测试和傅里叶红外光谱分析,研究了不同超声波振动条件下环氧树脂体系的固化特性。基于Flynn-Wall-Ozawa/FWO、Kissinger-Akahira-Sunose/KAS和Boswell积分型动力学模型,计算了不同超声波振动下环氧树... 详细信息

通过非等温差示扫描量热法,结合黏度测试和傅里叶红外光谱分析,研究了不同超声波振动条件下环氧树脂体系的固化特性。基于Flynn-Wall-Ozawa/FWO、Kissinger-Akahira-Sunose/KAS和Boswell积分型动力学模型,计算了不同超声波振动下环氧树脂体系的活化能。结合Malek最大概然函数法,得到了超声振动下树脂体系的固化反应动力学方程,并与实测固化度对比进行了验证。研究表明,超声振动振幅越大,树脂体系黏度降低越明显,较小的超声波振幅振动下树脂体系活化能增大,而振幅增大后活化能有明显的降低。固化物的红外光谱分析表明,随着超声振幅的增大,羟基吸收峰减弱,表明超声效应加速了胺基加成反应或者羟基醚化反应。超声振动条件下的树脂固化反应模型符合自催化模型形式,但超声振动并不能改变树脂体系的固化反应机制。以上研究结果对设计和优化碳纤维增强树脂复合材料超声振动辅助树脂传递模塑成型(RTM)工艺具有一定的指导意义。

关键词：超声振动环氧树脂碳纤维傅里叶红外光谱固化反应动力学活化能

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环氧化端羟基聚丁二烯的固化反应动力学

热固性树脂 2020年第3期35卷 15-19页

作者：于雁武贾康辉张行魏子辉茹锐锋中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

通过粘度测试研究了甲苯二异氰酸酯、HDI三聚体(HDI-trimer)、异佛尔酮二异氰酸酯及二苯基甲烷二异氰酸酯对环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)固化的影响,结果表明EHTPB-HDI三聚体体系前期粘度增长较慢而后期增长较快,满足高聚物粘结炸药(PBX... 详细信息

通过粘度测试研究了甲苯二异氰酸酯、HDI三聚体(HDI-trimer)、异佛尔酮二异氰酸酯及二苯基甲烷二异氰酸酯对环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)固化的影响,结果表明EHTPB-HDI三聚体体系前期粘度增长较慢而后期增长较快,满足高聚物粘结炸药(PBX)药浆的需求。采用非等温DSC法对该体系的固化反应动力学进行了研究,由Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Doyle法分别计算该体系的固化反应活化能并得到平均值67.83kJ/mol。运用Crane法得到反应级数n(0.878)及固化反应动力学方程,验证了该体系符合n级反应模型。利用外推法得到该体系的固化起始温度、峰顶温度、终止温度分别为157.8,166.1和173.1℃,为最佳固化工艺的确定提供了依据。

关键词：环氧化端羟基聚丁二烯 HDI三聚体粘度固化反应动力学活化能

BPFER/DSX体系固化反应动力学与热性能

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固体火箭技术 2012年第2期35卷 262-266页

作者：宋秋生徐蕤杨洋荚智超合肥工业大学化工学院合肥230009

采用DSC研究了有机硅固化剂1,3-二氨丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(DSX)与双酚F环氧树脂(BPFER)的固化动力学。BPFER/DSX体系的非等温固化反应曲线和dα/dt-t曲线表明,该反应符合自催化反应模型的基本特征。T-β曲线预测的固化工艺的凝... 详细信息

采用DSC研究了有机硅固化剂1,3-二氨丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(DSX)与双酚F环氧树脂(BPFER)的固化动力学。BPFER/DSX体系的非等温固化反应曲线和dα/dt-t曲线表明,该反应符合自催化反应模型的基本特征。T-β曲线预测的固化工艺的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为36、87、138℃。采用E变量法分析得该体系的固化反应表观活化能为46.70～50.54 kJ/mol,与Starink、Kissinger、Ozawa、Boswell等方程的验证结果基本一致。采用E常量法求得该体系不同升温速率下的固化反应动力学方程,动力学方程预测值与实验值十分吻合。TG和DTG曲线表明,BPFER/DSX固化物的耐热性优于BPFER/DDM固化物。

关键词：有机硅固化剂固化反应动力学 E变量法 E常量法耐热性

非等温DSC法不饱和聚酯树脂固化反应动力学研究

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热固性树脂 2018年第5期33卷 6-8,14页

作者：孟琳杨超越高翼强河北科技大学纺织服装学院

以不饱和聚酯树脂196#和过氧化甲乙酮为原料，制备了不饱和聚酯树脂体系，采用非等温示差扫描量热法研究了该体系的固化反应过程，通过Kissinger方程、Ozawa方程、Crane方程、恒温动力学方程和T-β外推法得到了该体系固化反应的动力学... 详细信息

以不饱和聚酯树脂196#和过氧化甲乙酮为原料，制备了不饱和聚酯树脂体系，采用非等温示差扫描量热法研究了该体系的固化反应过程，通过Kissinger方程、Ozawa方程、Crane方程、恒温动力学方程和T-β外推法得到了该体系固化反应的动力学参数和固化温度：表观活化能71．91kJ／mol，反应级数0．9506，一级反应，理论凝胶温度68℃，固化温度107℃，后处理温度155℃，这些数据对不饱和聚酯树脂196#的应用具有理论指导作用。

关键词：不饱和聚酯树脂过氧化甲乙酮非等温示差扫描量热法固化反应动力学