真空灌注用混合型聚醚胺/环氧树脂固化动力学

发布时间：2021-07-23 21:06

　　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。 

【文章来源】：热固性树脂. 2020,35(01)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

D-230/树脂及混合固化剂/树脂体系的红外谱图

混合型固化剂可明显加速环氧树脂的固化速度，混合型固化剂/环氧树脂体系在5,10,15,20℃/min的升温速率（β）下的DSC曲线如图2所示。该体系的固化反应属于放热反应，反应过程中伯胺的活泼氢先与环氧基反应生成仲胺，然后仲胺中的活泼氢再与环氧基反应，生成叔胺。反应逐步进行，最后形成交联网状的分子结构。从图2中可以得出，在不同升温速率下聚醚胺/环氧树脂体系的固化特征温度（起始温度Ti、峰顶温度Tp、终止温度Tf）和总反应焓ΔH（见表1）。由表1可知，随着升温速率的提高，放热峰逐渐向高温方向移动，这主要是由于随着升温速率增加，单位时间树脂体系的热效应增加，产生的温度差变大，Ti、Tp、Tf均有不同程度的提高，总反应焓也逐渐增加。

对不同升温速率的DSC曲线分别进行微分和积分处理，得到不同固化度的固化速率曲线图，如图3所示。从图3可以看出，固化速率随固化程度的增加呈现出先增加后降低的趋势，固化度为0.4时，固化速率最大。对于树脂体系固化动力学n级模型多采用Crane方程求解得到反应级数n，但对于反应级数n的可靠性有待验证，因此本文对式2进行化简并转化为对数形式，如式3所示。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3300038