用FTIR研究甲基六氢苯酐/环氧树脂体系的促进作用

本文通过5DX-FTIR 光谱仪,采用“原位”测定法,对甲基六氢苯酐(MEHHPA)固化双酚 A 型环氧树脂反应动力学进行了研究.用 Kamal 模型处理得到体系的反应级数皆为2,并求得了 E-51/MEHHPA 和E-51/MEHHPA/DMP-30两个体系在三个不同反应温度下的反应速率常数.研究发现,促进剂的加入,可以降低反应活化能,提高速率常数,从而使固化反应加速.     

干式变压器浇注用环氧树脂体系的固化动力学

基于非等温DSC方法对干式变压器浇注用环氧树脂体系动态升温过程中的固化动力学进行了研究,采用无模型法得到了体系的活化能和指前因子与固化度之间的关系,发现该体系的固化反应不是简单的一步反应,而是复杂的多步反应.用唯象模型拟合法对DSC测试结果进行了非线性拟合,两者吻合很好,相关度达99.51%,表明该体系符合通用n级三步分支反应模型.最后用唯象模型对该体系的等温反应进行了预测,结果显示,相同固化时间下,固化温度越低,体系的固化度和固化速率也越低.     

水性环氧树脂涂膜固化的FTIR法

采用傅立叶变换红外光谱仪研究了水性环氧树脂涂膜的固化过程,得到不同固化温度下交联固化程度随时问的变化规律:水性环氧涂膜在固化前期属于动力学控制阶段,固化速率较高,固化程度随时间增加较快;固化后期属于扩散控制阶段,固化反应程度随时间的延长而增加缓慢.结果表明:此水性环氧树脂涂料体系的固化反应表观活化能为56.082 kJ/mol,室温下具有较快的固化反应速度.     

改性脂肪族胺类环氧树脂固化剂:非等温固化反应

采用DSC法研究了改性脂肪族胺(DTP)/双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)体系的非等温固化过程,结果表明,该固化反应是一个放热过程,且仅有一个对称的放热峰,对应于环氧胺开环加成反应.采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型关联活化能Eα与转化率α的关系,结果显示,该固化反应显示出与其他环氧树脂体系类似的反应规律.在反应开始时,该系统具有最高的表观活化能;但随着反应的进行,表观活化能逐渐降低.利用Málek模型研究该固化反应的动力学性质,根据模型特征参数αM、αp、α∞p确定了反应速率模型,即esták-Berggren(SB(m,n))经验模型.模型化研究表明,该固化反应过程具有自催化反应的特性,且模型与实验数据拟合情况较好.本文对DTP/DGEBA体系固化反应的研究有助于理解环氧-胺反应的机理和反应条件,为DTP/DGEBA固化工艺的选择提供了参考.     

烯丙基酚醛树脂的固化动力学

利用差示扫描量热法分析了烯丙基酚醛树脂在不同升温速率下的固化行为,用Kissinger法和KAS(Kissinger-Akahira-Sunose)法对获得的动力学数据进行处理,得到了固化反应动力学参数,并建立了烯丙基酚醛树脂的固化动力学模型.结果表明:与纯酚醛树脂相比,烯丙基酚醛树脂固化温度较高,反应级数更接近于1,固化反应所需的平均表观活化能较低,为111.45kJ/mol;在整个固化过程中,烯丙基酚醛树脂的活化能较为恒定,随温度变化不大;烯丙基酚醛树脂固化动力学模型为研究该体系固化工艺参数提供了理论依据.     

竹炭对糠醛的吸附特性及动边界模型研究

利用竹子为前躯体热解制得竹炭,以糠醛为吸附质,考察了不同吸附停留时间、糠醛初始质量浓度和吸附温度下竹炭的吸附特性,并用动边界模型积分方程描述其有限浴交换动力学行为,得到了竹炭吸附糠醛的动力学总方程.结果表明:竹炭吸附糠醛的速度控制步骤为颗粒扩散,糠醛初始质量浓度越高,颗粒扩散控制越明显;温度升高,颗粒扩散控制作用减弱;推算出吸附过程的表观反应级数为0.96,表观活化能为3.02kJ·mol-1,说明该吸附过程主要为物理吸附;证实了热解炭的吸附行为与离子交换过程在动力学描述上具有一定的相似性与兼容性.     

首钢烧结矿还原动力学

采用热重法在1173～1373 K、全CO气氛条件下,对首钢烧结矿进行还原动力学实验,确定了还原反应的表观活化能,进而推断在还原反应的前期烧结矿还原速率均由界面反应控制,还原反应后期的控制环节为固相扩散.分别由未反应核模型和固相反应动力学模型,分段给出不同温度下控制环节突变的时间点;通过动力学公式计算,得出不同温度下的反应速率常数和固相扩散系数.利用光学显微镜观察了烧结矿在各还原阶段的微观形貌,验证了烧结矿还原动力学的机理,同时也证明了扩散控制阶段使用体积缩小的未反应核模型与实际情况是吻合的.     

不同CO2浓度下正硅酸锂吸附动力学行为研究

使用热重分析天平研究了500-650℃,含有10%-100%CO2的N2气氛中自制正硅酸锂(Li4Si O4)吸附CO2动力学行为.利用Factsage软件计算不同CO2分压下吸附平衡温度.使用分段Avrami-Erofeev模型研究吸附动力学.结果表明,CO2浓度对快反应阶段产物晶核生成和成长速率有明显促进作用,而对离子扩散控制阶段没有影响;快反应阶段n值与反应温度以及CO2浓度呈正相关,而离子扩散控制阶段n值是常数.快反应阶段和离子扩散控制阶段Ea分别是5.91×104和13.6×104J/mol;所求得的分段Avrami-Erofeev模型能够用于吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢体系的模拟计算当中.     

室温下Hg与镀银基板反应型润湿动力学研究

应用对比法分析Hg与镀银基板反应润湿实验,将四种常见动力学模型的理论计算值与实验结果进行比较,找到模型中与实验数据变化规律一致的部分,作为该阶段的控制因素,将两个不同阶段连接起来作为对反应润湿过程的整体描述.结果表明:接触角随时间的变化规律在0~150 s内与反应控制的近线性模型相符,在150~600 s内与扩散控制模型的规律相符,说明Hg与Ag的反应润湿控制机制由开始的化学反应控制逐渐向扩散控制转变.高温润湿体系也可采用对比法,对分析焊接、电子器件封装、冶金反应等领域的反应润湿问题具有重要性.     

超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂复合材料的固化行为及性能研究

采用非等温DSC法对超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂固化体系的固化反应热行为及固化动力学进行了研究,分别利用Kissinger和Ozawa动力学模型计算得到各体系固化反应的表观活化能,利用Crane模型计算出固化反应级数,通过固化体系的DSC数据确定了体系的固化工艺为100 ℃2 h→140 ℃2 h→160 ℃1 h,并通过TG及DSC测试了在该工艺固化后复合材料的5%热失重温度在287~330 ℃,玻璃化转变温度在105.29~130.27 ℃之间,具有良好的热性能.      

环氧树脂/粘土纳米复合材料的固化反应动力学

用十六烷基三甲基溴化铵直接处理钙基蒙脱土(MMT), 使其层间距达到2.21 nm. 采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究环氧树脂/粘土体系的固化反应动力学, 并用Kissinger方法求得其表观活化能ΔE=41.03 kJ/mol, 根据Crane理论计算得到反应级数为0.85, 确定了使用4,4′ 二氨基二苯醚二苯酮(BADK)作为固化剂的固化反应条件, 最后采用非等温DSC法研究了环氧树脂/粘土纳米复合材料的热性能. 结果表明, 纳米复合材料具有较高的玻璃化转变温度.     

高纯度液体环氧树脂的结构表征及固化动力学

采用柱分离法对液态双酚A环氧树脂E51进行分离，得到分子量为340的单组分环氧树脂，并对其进行了IR、NMR和ESI-MS表征。研究了E51环氧树脂及单组分环氧树脂与DDS的固化反应动力学，采用DSC测定了E51环氧树脂和单组分环氧树脂与DDS固化体系的固化反应表观活化能，分别为134.85和152.15kJ/mol。通过对2种体系固化产物的T_g分析，结果表明E51/DDS固化产物的T_g比单组分环氧树脂/DDS固化产物的T_g低约10℃，分别为202.2和212.4℃。     

含联苯结构环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及其固化反应动力学

采用含联苯结构环氧树脂3,3＇,5,5＇-四甲基联苯二酚二缩水甘油醚(TMBP)与层间距为2.33 nm的有机蒙脱土(O-MMT)进行插层复合,并选用芳香型固化剂4,4 ＇-二氨基二苯甲烷(DDM),制备了TMBP/DDM/MMT纳米复合材料.采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究该体系的固化反应动力学,求得其表观活化...     

含磷芳胺/环氧树脂体系固化反应的DSC研究

采用ＤＳＣ方法研究了含磷芳胺／Ｅ－５１环氧树脂体系的固化反应,测定了反应表现活化能。结果表明,含磷芳胺固化剂的反应活性高于对应的芳胺固化剂,与脂肪胺固化剂的反应活性相近,含磷芳胺／Ｅ－５１体系的固化反应活化能为６９．５０￣７７．７５ｋＪ／ｍｏｌ。此外,ＤＳＣ实验表明含磷芳胺对芳胺ＤＤＭ／Ｅ－５１体系有促进固化作用。     

环硫树脂的合成与反应动力学

备。其与环氧树脂的差别只是三元环中硫取代了氧,故二者有许多相似之处。但在许多方面二者也有明显的差异。如低分子量的环氧树脂是粘稠液体,而环硫树脂呈结晶状态。环硫树脂比相应的环氧树脂具有较高的固化速度,易于常温或低温固化,具有较     

Curing Reaction Kinetics of Epoxy Resin Using Dicyandiamide Modified by Aromatic Amines

The curing reaction and reaction mechanism of epoxy resin E-44, for which aromatic amine modified dicyandiamide was used as a curing reagent, were investigated by means of differential scanning calorimetry （DSC）. The results showed that the modified dicyandiamide had better curing characteristic than unmodified dicyandiamide for epoxy resin E-44, and the curing reaction could be carried out at moderate temperature. Apparent activation energy of the curing reaction was decreased appreciably from 123.829 kJ/mol to 61.550-64.405 kJ/mol, and reaction order was decreased from 0.941 to 0.896-0.900. Curing reaction mechanism also was discussed.     

TBA技术研究四官能环氧树脂(Ag-80)/砜醚二胺(SED)的固化过程

用扭辫分析(TBA)方法研究四官能环氧树脂(Ag-80)/新型固化剂砜醚二胺(SED)的固化过程,绘制出对复合材料固化工艺有重要价值的时间-温度-转变状态图(即三T图),同时,研究了该体系的固化反应动力学,用Arrhenius方程计算出凝胶点前固化反应的表观活化能为54.36kJ/mol;用试误法分析出凝胶点后的固化反应近似为n=1,m=1的自催化固化反应。     

苯酚双环戊二烯环氧树脂的合成与固化性能研究

以苯酚和双环戊二烯为原料,通过Friedel-Crafts反应,合成了双环戊二烯酚树脂(DPR)。用环氧氯丙烷对该树脂进行环氧化,还制得了含有双环戊二烯结构的环氧树脂(DER)。系统地考察了合成反应的条件,所得环氧树脂的最大环氧值为0.31~0.35,有机氯含量小于0.02mol/100g。用红外光谱考察了以甲基六氢苯酐(MeHHPA)为固化剂时该树脂在180 ℃时的固化速度,固化3.5 h时, 环氧开环的转化率大于92%。DSC的分析表明DER与双酚A环氧树脂E51混合(质量比为1:1),固化树脂的玻璃化转变温度T_g比E51固化树脂的玻璃化转变温度高15 ℃。     

Fe2O3-SiO2体系深度还原过程动力学

采用等温法和非等温法,分析了Fe2O3-SiO2体系深度还原过程的动力学.等温法试验表明,在一定范围内升高还原温度,有利于焦炭气化反应的进行,进而增加反应的还原度和还原速率.等温法确定的Fe2O3-SiO2体系深度还原反应符合Avrami-Erofeev模型,金属铁颗粒的成核及长大是还原过程的限制性环节,反应的表观活化能为23533kJ/mol,指前因子为322×107min-1.非等温法试验表明,该体系深度还原反应在温度达到400℃之后开始发生,700℃之后还原反应速度加快,最终反应趋于平衡.非等温法确定的主要反应阶段的表观活化能为23866kJ/mol,指前因子为104×107min-1.