固化制度调控双酚A环氧树脂/酸酐体系绝缘性能的研究进展

酸酐固化双酚-A环氧树脂由于其优异的绝缘、热学以及机械性能,被广泛应用于电气设备的支撑、绝缘和密封等关键部件。然而极端运行环境与紧凑化设计趋势下,环氧树脂绝缘经常发生过热和击穿故障,严重威胁电气设备的安全稳定运行。以环氧树脂体系原料混合比、固化时间与温度组合为核心的固化制度是决定环氧树脂微观结构的关键因素,也直接影响其宏观性能。本文介绍了酸酐固化双酚-A环氧树脂固化动力学模型的演变过程,研究结果表明双酚-A环氧树脂/酸酐体系需考虑前后固化过程分阶段拟合其动力学参数。基于不同的混合比以及固化时间和温度组合,重点论述了固化制度对双酚-A环氧树脂/酸酐体系绝缘性能的影响规律,讨论了固化状态相关微观结构对绝缘性能的调控机制。相关研究结果有望为高端电工环氧树脂应用提供配方选型和工艺优化等方面的参考。

环氧树脂潜伏性体系固化反应动力学研究

本文用差式扫描量热仪（ＤＳＣ）对ＢＰＥＡ－２／环氧树脂潜伏性固化体系的固化反应进行分析，并 分别利用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ和Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方法求得了体系固化反应的表观活化能，利用Ｃｒａｎｅ等理论求出 了体系固化反应的反应级数及不同反应温度下的反应速率常数，’写出了固化反应的动力学方程。 结果表明：ＢＰＥＡ－２／ＣＹＤ－１２８环氧树脂潜伏性固化体系的表观活化能约为８４．１１ｋＪ／ｍｏｌ，其反应 方程式为：－ｄａ／ｄｔ＝ｋ（１－ａ）０．９６。

828环氧树脂体系电子束固化反应机理的研究

对电子束 (EB)辐射 82 8环氧树脂的固化反应机理进行了研究 ,考察了不同引发剂、稀释剂对树脂体系辐射反应的影响。实验发现 ,阳离子型光引发剂可以引发环氧树脂的电子束辐射固化反应 ,传统的热固化体系并不适用于电子束固化 ,稀释剂的使用会降低反应体系的固化度 ,其中活性稀释剂的影响较小 ,供电子型溶剂会对环氧树脂的辐射固化反应起阻聚作用。以环氧丙烷作为单官能团环氧模型化合物 ,采用红外光谱、自由基捕捉技术与气相色谱 -质谱相结合的方法 ,研究了电子束辐射环氧丙烷 -碘金翁盐体系的辐射反应机理 ,推导出由碘金翁盐在电子束辐照下分解 ,随后产生质子酸 ,引发环氧丙烷阳离子开环聚合的反应过程。

低粘度环氧树脂固化体系研究

将低粘度交联剂加入到酸酐固化的环氧树脂体系中 ,能有效降低树脂体系的粘度 ,得到室温下仅为 0 .0 8Pa·s的酸酐 -环氧树脂体系。利用正交实验优选了树脂配方 ,获得了优异的力学及物理性能 ;通过DSC确定了树脂的固化工艺制度 ,并利用TG对该树脂的热稳定性进行了评价。

含芳香酯基液晶基元环氧树脂的合成、表征及固化体系的研究

液晶环氧树脂融合了液晶有序与网络交联的优点 ,是一种很有应用前景的结构和功能材料。本文合成了一种含芳香酯基液晶基元的环氧化物 -对羟基苯甲酸对苯二酚二缩水甘油醚(PHBHQ) ,研究了不同固化剂DDM、DDBA、DDS ,不同固化反应条件对液晶环氧浇铸体性能的影响 ,并采用FTIR、GPA、SEM等方法对其结构以及固化行为和固化物的形态进行了表征。结果表明该液晶环氧树脂与DDM交联聚合的网络保持了较好的液晶织态 ,聚合物具有较好的综合性能。

中温热熔预浸料用环氧树脂及其固化体系的研究进展

本文综述了中温热熔预浸料用环氧树脂体系,包括国内外基体树脂及固化体系的发展现状;分析了粘度对基体树脂的影响规律、固化剂和促进剂的匹配、催化剂的选择等;重点介绍了脲类衍生物和咪唑两类固化促进体系的进展;表明环氧树脂热熔预浸料研制的技术关键是选择合理的树脂体系组合,有较长潜伏期的固化剂和促进剂的匹配及合适的催化剂。

环氧树脂/PAMAM体系的固化动力学研究

用动态扭振法研究以聚酰胺-胺(PAMAM)为固化剂的环氧树脂／PAMAM体系的固化动力学行 为。结果表明,该实验体系能够很好地用Flory理论和Avami方程进行拟合。

潜伏性环氧树脂体系固化反应动力学参数的特征研究

对二种潜伏性环氧树脂体系的固化反应动力学参数进行了讨论。结果认为，理想的潜伏性环氧树脂体系应具有较高的固化反应活化能（Ｅａ）和频率熵因子（Ａ）；或者具有可变化活化能——即在室温下具有较高的固化反应活化能，而在高温下具有较低的固化反应活化能。理论分析与实验结果相吻合。

风电叶片用环氧树脂固化体系动力学研究

以三乙醇胺、BH-1、2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)为促进剂,采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了四种不同环氧树脂(EP)/酸酐体系的固化反应动力学和固化工艺,并采用Ozawa法、Kissinger法和Crane法计算出不同固化体系的动力学参数。结果表明:四种固化体系的活化能分别为25.75、20.93、29.29、33.59 kJ/mol,反应级数均小于0.9(近似于1级反应);固化工艺为"80℃/2 h→100℃/2 h→120℃/2 h";DMP-30/EP/酸酐固化体系的黏度特性和反应特性完全满足风电叶片用复合材料对树脂基体的要求。

咪唑封端聚氨酯予聚体改性环氧树脂E-51/双氰双胺固化体系性能研究

以聚丙二醇PPG10 0 0、甲苯二异氰酸酯 (TDI)、咪唑为原料 ,合成了咪唑封端的聚氨酯予聚体 ,简称扩链脲TIEU .利用DSC、粘弹谱仪、冲击试验机及扫描电镜 (SEM)等手段对TIEU改性的环氧树脂E 5 1/双氰双胺(dicy)固化体系的反应活性、动态力学行为、冲击性能、断裂面形态结构进行了系统研究 .实验结果表明 ,改性后的E 5 1 dicy体系反应活性明显提高 ,固化反应的表观活化能由未改性体系的 131kJ mol降至 75～ 80kJ mol.与咪唑促进体系比较结果显示 ,两种固化反应的促进机制具有一定的差异 .另外与未改性体系相比 ,经过改性的环氧树脂体系冲击强度提高 2～ 3倍 ,而玻璃化温度和模量基本不变 。

环氧树脂/含磷有机硅杂化物固化体系的耐热性与阻燃性研究

利用γ(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷与磷酸反应制备了一种含磷有机硅杂化物,并利用红外光谱对这种含磷有机硅杂化物进行了结构表征。将这种含磷有机硅杂化物加入到双酚A环氧树脂/4,4′-二氨基二苯基甲烷体系制备了环氧树脂/含磷有机硅杂化物固化体系,对这种固化体系进行了热失重分析,并测试了其玻璃化转变温度(Tg)和极限氧指数。结果表明,该固化体系的Tg比纯环氧树脂固化体系有所提高,初始分解温度比纯环氧树脂低,而高温残炭率有大幅提高;当含磷有机硅杂化物含量为30份时,固化体系的Tg提高9℃,极限氧指数达到27.3%,700℃残炭率达到34.1%,比纯环氧树脂分别提高28%和77.8%。

含聚醚间隔链的扩链脲改性环氧树脂/双氰双胺固化体系性能研究

合成了一系列含不同分子量聚环氧丙烷 (PPG)柔性间隔链的扩链脲 ,系统考察了扩链脲改性环氧树脂E 5 1/双氰双胺 (dicy)固化体系的固化反应活性、动态力学行为、冲击性能和断裂面形态结构 ,并对体系的冲击性能、形态结构与动态力学行为之间的关系进行了探讨 .结果表明 ,改性体系固化反应活性明显提高 ,固化反应表观活化能降低 ,固化反应峰顶温度从 190℃降低至 14 0℃ ,固化反应的表观活化能由 14 5 5kJ/mol降至 70～ 80kJ mol;改性体系冲击强度明显提高 ,其中所含PPG柔性链分子量为 10 0 0的扩链脲改性的E 5 1/dicy体系冲击强度较未改性的E 5 1/dicy体系提高了 8倍 ,其冲击试样断裂面的形态具有明显的韧性断裂特征 。

风电叶片用环氧树脂固化体系的研究

分别以BH-1、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)和2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)作为促进剂,研究了三种不同促进剂对环氧树脂(EP)/酸酐固化体系力学性能和耐热性能的影响;并以此作为复合材料的基体树脂,以玻璃纤维作为增强材料,制备风电叶片用EP基玻璃纤维增强复合材料。结果表明:三种基体树脂及其玻璃纤维增强复合材料均具有优异的力学性能,能够用于风电叶片的制备;其中以BH-1为促进剂的EP/酸酐体系具有最好的韧性和综合力学性能,其最大拉伸强度超过80MPa,断裂伸长率为3.80%。

低毒室温固化环氧树脂复合体系的研究

环氧树脂的室温固化体系通常多采用脂肪胺类作固化剂。如乙二胺等。但其毒性一般较大，强度和耐热性偏低。本文研究了一种低毒室温固化体系。由环氧树脂的新型固化剂DDDM（3，3＇二乙基4，4＇二氨基二苯甲烷）和低分子聚酰胺、三乙醇胺及活性稀释剂U－45组成。该体系的毒性大大低于乙二胺体系，而力学性能却高于乙二胺体系。由于采用了活性稀释剂U－45，不仅改善了该体系的工艺性能，同时其强度也有提高。该体系可用于室温固化的玻璃钢、胶粘剂、浇铸料等领域。

电子束固化技术及可电子束固化环氧树脂体系

论文综述了电子束固化树脂基复合材料技术的特点及其在国内外的研究及发展状况 ,并介绍了可电子束固化的环氧树脂和光引发剂及其阳离子固化机理 ;具体地描述了经电子束固化的树脂浇铸体及复合材料的性能。

超支化聚合物改性环氧树脂固化体系力学性能研究

研究了羟端基脂肪族超支化聚酯(HBPE)对环氧树脂(EP)固化体系力学性能的影响。结果表明,加入较低含量的HBPE就能较好地改善体系的拉伸强度和冲击强度,同时对拉伸弹性模量的影响不大。其中,第三代和第四代HBPE的质量分数为3%时,固化体系的拉伸强度分别提高20.54%和18.64%,断裂伸长率分别提高41.02%和58.66%,冲击强度分别提高71.14%和117.36%。对固化体系的拉伸断面进行了分析,发现引入HBPE后,材料表现出韧性断裂;HBPE以微分散相的形式均匀分散在EP基体中。

聚酰亚胺改性环氧树脂/酸酐体系固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了聚酰亚胺(PI)改性环氧树脂(EP)/酸酐体系的固化反应动力学及其固化工艺。通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法计算出该体系的动力学参数。结果表明:该固化体系具有较高的活性,其固化工艺条件为"80℃/2 h→120℃/2 h",后处理工艺为150℃/2 h;采用Kissinger法和Ozawa法计算出该体系的平均表观活化能为8.24 kJ/mol;结合Crane方程计算出该体系的反应级数为0.95,近似一级反应。

环氧树脂潜伏性体系固化反应的DSC研究

用差式扫描量热仪（ Ｄ Ｓ Ｃ） 对 Ｂ Ｐ Ｅ Ａ－ ２／ 环氧树脂潜伏性固化体系的固化反应进行了分析。讨论了固化剂的用量、固化温度、固化时间及升温速率对固化反应的热效应和固化度的影响。结果表明： Ｂ Ｐ Ｅ Ａ－ ２潜伏性固化剂的用量以 ｍ（ 环氧）∶ｍ（ 固化剂） ＝ １００∶（９ ～１０）

环氧树脂/液晶化合物固化体系形态与力学性能的研究

用偏光显微镜研究了环氧树脂 (EP) 液晶化合物固化体系在固化过程中 ,不同温度、不同反应时间、不同的液晶聚合物加入量下体系的形态变化 ,用力学方法和差热分析仪 (DSC)测试了不同液晶聚合物加入量下固化物的力学性能和玻璃化转变温度 (Tg)。结果表明 :起始固化温度、固化时间、共混方式都对固化体系中液晶的有序结构有较大影响 ,加入不同含量的液晶聚合物 ,均可以使固化物的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、模量和Tg提高 ,其中冲击强度最大提高 3 5倍 ,拉伸强度提高 1 6倍 ,弯曲强度提高 1 2 6倍 ,弯曲模量提高 1 1倍 ,Tg提高

环氧树脂固化体系研究进展

详细介绍了目前常用的环氧树脂固化剂如双氰胺、咪唑、酸酐、芳香胺体系固化的发展概况。