专题双酚fs五双酚s动力学1专题双酚fs五双酚s动力学1 (2)周冠宇
2022-07-19 23:43:56 周冠宇
专题:双酚f/s(五)双酚s动力学1,专题:双酚f/s(五)双酚s动力学1
环氧树脂是广泛应用于复合材料基材,和结构胶粘剂的一类重要的热固性树脂,其固化物具有许多独特而优良的性能。但是由于环氧树脂固化物质脆,耐冲击性差和容易开裂,限制了环氧树脂的扩大应用。所以提高环氧树脂固化产物的韧性,是人们研究较多的课题之一然而大多数韧性的改善,是以牺牲材料拉伸强度及耐热性为代价的。因此如果环氧树脂增韧的同时,不降低拉伸强度和耐热性,并且成本较低、加工简单,则该方法将具有一定的应用前景。这里需要指出普通的环氧树脂,指双酚A型环氧树脂,人们平时多指这一产品;而环氧树脂的特殊产品——双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂,很大程度不存在普通型产品弱点。详细介绍了双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂。
五、双酚-S环氧树脂与间苯二胺固化反应动力学
(一)引言 双酚-s环氧树脂(BPSER)是由双酚-s和环氧氯丙烷通过缩聚反应合成的1种新型环氧树脂,由于引入了-SO2-极性基团,所以比传统的双酚A环氧树脂(BPAER)有更好的挠曲、压缩强度和热稳定性。可用相转移催化法合成出高分子质量和低分子质量的BPSER,其合成机理也有人作了研究。近来,随着高分子材料应用的迅速扩大,对BPSER的研究越来越多。而了解固化反应动力学对于研究其结构与性能的关系十分必要。我们用等温DSC研究了双酚-S环氧树脂与问苯二胺的固化机理,采用Kamal方程计算了反应动力学参数和活化能。研究认为环氧树脂与胺固化反应初期形成了三分子过渡态,对反应体系有自催化作用。
(二)实验
1、双酚-S环氧树脂的合成
按照文献采用2步法合成了双酚-S环氧树脂,分子结构式如下:
(此处n=0~1)。 树脂环氧值按文献测定为0.31moL/100g;双酚-S由日本进口,间苯二胺为分析纯(天津化学试剂一厂)。
2、利用DSC研究其固化过程
使用岛津公司DT-40示差扫描量热仪,用高纯铟作能量和温度校正。所有测定均在40mL/min流速的高纯N2气氛下进行;参比物为a-AL2O3。按照BPSER中的环氧基与间苯二胺中的氨基上的H以等物质的量比将BPSER与间苯二胺充分混合均匀,准确称取10mg混合物,放入铝制样品池,密封;将示差扫描量热仪的炉子加热到设定温度并保温一定时问。当系统达到平衡状态后,将样品池迅速放到DSC的试样支持器上,恒温固化,测定反应热为△Hi;反应速率曲线回复至基线,可认为反应结束,迅速将样品冷却至室温,然后以10℃/min速度升温至350℃,测定剩余反应热为△Hr;总的固化反应热为△HO=△Hi+△Hr。等温固化温度分别为90、95、105、110、115℃。
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