芳香胺改性双氰胺固化环氧2校验台

芳香胺改性双氰胺固化环氧2

业内最近通过示差扫描量热法分析(DSC)，研究了芳香胺改性双氰胺/环氧树脂E-44体系的固化反应，并探讨了反应的机理。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍：芳香胺改性双氰胺对环氧树脂E-44具有较高的固化反应活性，反应表观活化能明显降低，固化反应可以在中温进行，其固化反应机理与未改性的双氰胺环氧体系不同。专家着重介绍了在合成芳香胺改性双氰胺并研究其固化性能的基础上，芳香胺改性双氰胺固化环氧树脂E-44反应的动力学，并探讨固化反应的机理okmart.com。

2、芳香胺改性双氰胺固化环氧树脂反应的表观活化能和反应级数

固化反应的表观活化能Ea是衡量固化体系固化反应活性大小的重要参数，决定固化反应能否顺利进行。而固化反应级数n是由反应过程中各个化学反应的类型及各反应间相互的影响所决定的，在表观上反映了固化反应机理的变化。热固性树脂的热分析过程中，主要是通过测定在不同升温速率(β)条件下的固化反应过程，得到相应固化反应的峰值温度Tp。对芳香胺改性双氰胺/环氧树脂E-44体系通过DSC分析测得不同β下的Tp值，分别以-ln(β/Tp2)和-lnβ对1/Tp作图，采用Kissinger方程[6]可求得固化反应的表观活化能Ea和表观频率因子A，并可由Crane方程求得固化反应的反应级数n，结果见表1。

表1改性前后双氰胺，环氧讨脂E-44固化体系的△E、n和A值

固化体系Ea/(kJ?mol-1)nA

1123.8290.9413.19×1013

264.4050.9891.46×107

361.7210.8968.21×106

461.5500.9008.02×106

由表1可知，固化体系2～4的Ea值比固化体系1的Ea值明显降低。显然改性后的双氰胺固化反应活性增大，更易于与环氧树脂E-44发生反应，同时固化体系2～4的n值比固化体系1的n值有所降低，即芳香胺改性双氰胺/环氧树脂E-44固化体系与未改性体系相比，固化机理有所不同，因此其热历程也不尽相同。

3、芳香胺改性双氰胺固化环氧树脂反应的反应速率常数k

将芳香胺改性前后双氰胺／环氧树脂E-44固化体系1～4在升温速率(β)为10℃/min所得的表观活化能Ea和表观频率因子A代入Arrhenius方程K=Aexp(-Ea/RT)，可以得到各温度的固化反应速率常数k。

由图2可知，随着固化体系在升温速率β=10℃/min时固化温度的升高，固化反应速率常数后增大，表明固化反应速率加快。在固化温度为100℃之前，体系2～4的后值都较小，因此固化活性不高，固化温度为100～150℃时，固化体系3、4的k值大于体系1、2，表现出较高的活性。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家认为，这说明对甲苯胺和间甲苯胺改性后的双氰胺在中温下就已有较高的固化活性，而苯胺改性双氰胺固化环氧树脂的固化活性较低，未改性双氰胺的固化活性更差；在固化温度为150℃以后，固化体系4表现出较高的活性(相对于固化体系2，3)，同时，体系1的k值开始增大，在210℃后，固化体系1的后值明显增大，远远大于固化体系2～4，说明固化体系1在210℃后的反应速率大大增加，在高温下表现出较高的活性，这与双氰胺在高温下固化活性高，而低温下贮存稳定性好的性质一致。

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