含HTPB的扩链脲改性环氧树脂/双氰双胺固化体系反应活性研究

分别以分子量为1800、2200、2600、3300的端羟基聚丁二烯(HTPB)与2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)在一定条件下进行反应制得预聚体,然后将预聚体与二甲胺进行封端反应,利用FT-IR进行监测和控制此反应过程,合成了一系列环氧树脂固化体系的扩链脲促进剂Ui对E-51/双氰胺(dicy)/Ui固化体系的DSC固化反应活性研究结果表明,所合成的端羟基聚丁二烯扩链脲促进剂对E-51/dicy体系具有明显的促进作用.     

环氧树脂改性氰酸酯复合材料的性能研究

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了双酚A型氰酸酯(BADCy)/双酚A型环氧树脂(E-51)体系的共固化机理,通过热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料的耐热性能、断面形态,并测试了材料的冲击强度和介电性能。结果表明E-51的加入对BADCy/E-51体系固化反应有促进作用,并能显著改善材料的韧性和冲击性能。当E-51含量为30%(质量分数)时,材料的冲击强度可达14.38 kJ/m2,且复合材料仍能保持良好的热稳定性和介电性能。     

聚氨酯改性环氧树脂的制备及固化动力学

采用聚丙二醇(PPG)和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为反应原料,制备端异氰酸根聚氨酯(PU)预聚体,并利用它对E-51型环氧树脂进行接枝改性,制得PU预聚体与E-51型环氧树脂的接枝共聚物(g-PU/EP)。采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究其与二聚酸聚酰胺固化剂的固化动力学。研究表明:固化体系的活化表观能为66.10 kJ/mol,反应级数为0.930。固化反应的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为310.77、364.62和397.18 K。     

环氧树脂/粘土纳米复合材料固化反应动力学及其性能的研究

用十六烷基三甲基溴化铵直接处理钙基蒙脱土(MMT),采用非等温DSC法研究了E-51/MMT/DDM体系的固化反应动力学,并用Kissinger方法求得其表观活化能(ΔE)为49.66kJ/mol,根据Crane理论计算得到反应级数为0.88,确定了使用DDM作为固化剂的固化反应条件,并且测定了复合材料的力学性能,最后又采用非等温DSC法研究了环氧树脂/粘土纳米复合材料的热性能,研究结果表明纳米复合材料具有较高的玻璃化转变温度.     

环氧树脂／反应性聚碳酸酯体系的固化反应

用动态DSC研究了环氧树脂/反应性聚碳酸酯体系的固化动力学及其固化过程,对固化动力学参数,包括活化能,指前因子和速率常数等进行了探讨,结果表明,该体系为自催化反应机理;随着胺化聚碳酯酯（a-PC）的加入,活化能降低,而表观速率常数和指前因子增加;a-PC改变了整个体系的固化过程,加快了固化反应;对于a-PC增韧改性体系,随着a-PC和固化温度的增加,固化体系的玻璃化温度（Tg）降低。     

微波幅射对环氧树脂固化行为的影响

文中设计了一套全新实验装置 ,用红外光谱追踪了环氧树脂E-51/100A、环氧树脂E-51/二氨基二苯基甲烷 (DDM )和环氧树脂E-51/二氨基二苯基砜(DDS)的固化过程;计算了在微波和传统条件下反应的活化能。结果表明:微波条件下高于在传统条件下的固化速度;微波辐射能减低反应活化能,且减低的程度与它们在传统条件下反应的活化能成正比,比率为0.1;微波辐射不能改变最终产品的结构。     

含磷含氮酚醛树脂的合成与性能

以含磷单体、三聚氰胺、苯酚和甲醛为原料, 合成了一种含磷含氮酚醛树脂(NP-PF).将NP-PF与F51环氧树脂复配并固化, 并对其固化特征进行了研究, 同时考察了固化物的耐热性能和阻燃性能. 研究结果表明: 高含量的NP-PF能够提高NP-PF/F51体系的固化速率;NP-PF/F51固化物具有良好的耐热性能; 在NP-PF/F51固化体系中加入少量Al(OH)₃, 能够达到UL94V-0级阻燃的效果.     

聚苯醚型超支化环氧/E-51的非模型固化动力学

分别采用Friedman(FR)法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)法,以及Vyazovkin(VA)高级非模型法,对聚苯醚型超支化环氧(EHPPO9)/双酚A缩水甘油醚型环氧(E-51)体系的固化反应活化能和指前因子进行了计算,并对计算结果进行了比较分析和研究。结果表明,FWO法和KAS法的计算结果与VA法的计算结果比较接近,能够较为准确地反应固化行为,而FR法的结果偏差较大;在E-51环氧中添加聚苯醚型超支化环氧后,固化体系放热峰的峰值温度和反应活化能都有所下降,表明添加聚苯醚型超支化环氧后可使固化反应更容易进行。     

假二元微乳液临界行为对结晶紫褪色反应动力学的影响

研究了结晶紫在水/AOT/正癸烷微乳液假二元体系远离临界区和近临界区的碱性褪色反应动力学.发现当温度远低于假二元体系的低临界点时,反应速率常数随温度的变化符合Arrhenius公式;当温度低于临界点0.30～1.80 K范围内,反应速率常数高于Arrhenius公式的推导值,而且越接近临界点,反应速率常数波动的幅度越大.     

环氧树脂对其固化物性能影响的研究

通过观察试验和测定试验,研究了不同环氧树脂对其固化物的表面质量、力学性能和热性能,测定了固化物的抗压强度、抗弯强度、抗冲击强度、负荷变形温度和维卡软化温度.试验结果表明:当F-51、甲基四氢苯酐、铝粉三者用量的质量比为100∶85∶150时,环氧树脂F-51、甲基四氢苯酐环氧固化体系所得固化物的性能优于环氧树脂E-44、甲基四氢苯酐环氧固化体系所得固化物的性能.     

端酚基超支化大分子的合成

通过两步法反应合成了新型的AB₂单体4-(6-溴-己氧基)-4′,4″-二羟基三苯甲烷,并进一步在温和的反应条件下得到端基为酚羟基的超支化聚醚型大分子,研究了反应时间、反应温度、单体浓度和核分子的加入对超支化分子的分子量及其分布的影响。除AB₂单体法外,还利用A₂+B₃法合成了结构类似的超支化分子,并对比了两种不同合成方法对超支化分子的分子量及分子量分布的影响。通过A₂+B₃单体合成的超支化分子可作为添加剂来改性E-51环氧树脂,添加质量分数10%的该超支化分子就能极大地提高用酸酐固化的环氧树脂的耐碱性。     

建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究

为详细分析建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能,提出建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究方法,从不同聚酰胺树脂含量、不同预聚体配比与含量两个角度,测试建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂使用在建筑材料中的使用性能.测试结果显示:聚酰胺树脂含量为10 g,黏度将提升至100000 mPa·s,对改性E-51环氧树脂胶黏剂的工艺性存在负面影响;聚酰胺含量增多,改性E-51环氧树脂胶黏剂拉伸强度、压缩强度逐渐变小,剪切强度值逐渐变大;将二乙烯三胺和聚酰胺按照6.6:1.1比例混合后,改性E-51环氧树脂胶黏剂使用性能最佳;制作预聚体时,OH:NCO的最佳比例为1:3,预聚体含量为35 g时,建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂剪切强度最高、胶黏剂力学性能最佳.     

张力制度对纤维缠绕炭纤维增强复合材料性能的影响

以NOL环试样的拉伸强度作为考察指标,通过对T700/E-51复合材料的张力制度进行水平设计和性能测试,研究了缠绕工艺中张力制度对炭纤维增强复合材料力学性能的影响。试验结果和方差分析表明:a)张力制度对T700/E～51NOL环试件的拉伸性能有显著影响;b)采用张力递减制度能够提高NOL环试件的拉伸性能;c)为了降低试件性能的变异性,需要从工艺上解决张力递减制度的连续性。     

过氧化环己酮储运热危险性评价

以过氧化环己酮(cyclohexanone peroxide,CYHPO)为研究对象,利用绝热加速量热仪(accelerating rate calorimeter,ARC)分析了CYHPO的自加速分解过程,采用速率常数法计算反应动力学参数.经过绝热修正,得到最危险状态下CYHPO的热危险评价参数,对其失控反应的本征热危险性进行评价.基于Semenov热爆炸理论,推算了最大反应速率时间(TMRad)、不归还温度(θNR)、自加速分解温度(SADT).计算表明可以忽略ARC仪器误差对推算结果的影响,推荐CYHPO储运采用25 kg以下的K型包装,储运温度控制在59.7℃以下.     

PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝的动力学研究

采用浸渍法制备了负载型光催化剂PW/MCM-41,并将其用于亚甲基蓝的光催化降解过程,研究其动力学规律.结果表明,PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝是拟一级反应,其表观反应速率常数k1与初始浓度c0的关系为k1=0.0675 c-0.5067.该反应符合Langmuir-Hinshelwood (L-H)动力学模型,...     

固化工艺对纤维缠绕炭纤维增强复合材料力学性能的影响

以NOL环试样的拉伸强度作为考察指标,通过对T700/E-51复合材料的固化制度进行正交试验设计,研究了固化工艺对纤维缠绕炭纤维增强复合材料力学性能的影响。对试验结果进行了极差分析和方差分析,结果表明,通过正交试验设计方法研究固化工艺对复合材料性能的影响,可以大大减少试验次数;后固化温度下的保温时间对试件力学性能影响最大;目前采用的固化制度不是最优组合,需要进一步寻求最优组合。     

正丁基锂引发甲基丙烯酸乙酯阴离子聚合的理论研究

运用密度泛函理论方法DFT-B3LYP,在6-311G*基组上全优化计算了甲基丙烯酸乙酯(EMA)及过渡态的几何构型、偶极矩、电荷和能量;通过自洽反应场(SCRF)B3LYP/6-311G*计算、振动分析和绝对速率常数理论,计算了正丁基锂作为引发剂引发甲基丙烯酸乙酯的引发速率常数;理论计算数据与实验结果基本吻合.通过理论计算可以对类似的阴离子聚合反应作出合理的预计.     

TEMPO氧化体系氧化棉纤维的动力学研究

研究了2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)/NaClO/NaBr氧化体系氧化棉纤维的动力学。结果表明,TEMPO/NaClO/NaBr氧化体系对棉纤维的氧化可用基于纤维素特殊结构的两个一级反应动力学来描述:即无定形区和结晶区的动力学过程。在所用的TEMPO浓度范围内,氧化反应速率与TEMPO的浓度成正比。在较低浓度时,氧化反应速率与NaBr用量也成正比,但NaBr浓度超过1.0 mmol/g时,氧化反应速率不随NaBr浓度增大而增大。温度对氧化反应速率常数的影响可以用Arrhenius方程来描述,并由Arrhenius方程求得棉纤维的表观活化能为56.66 kJ/mol。     

TEMPO-NaOCl-NaBr氧化体系氧化再生纤维素的动力学研究

研究了2，2，6，6—四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)—NaOCl—NaBr氧化体系氧化再生纤维素的动力学。研究结果表明TEMPO—NaOC1—NaBr氧化体系对再生纤维素的氧化可近似地用关于纤维素基质的一级反应动力学来描述。在本研究所用的TEMPO浓度范围内，氧化反应速率与TEMPO的浓度成正比。在较低浓度时，氧化反应速率与NaBr用量也成正比，但浓度较大时，氧化反应速率基本不随NaBr浓度增大而增大。温度对氧化反应速率常数的影响符合Arrhenius方程的规律，由此求得的粘胶纤维的表观活化能为66．2kJ／mol。这里还讨论了反应液pH值，纤维素的形态和结晶度对氧化反应速率的影响。