苯酐固化鄰甲酚環氧“動力”何如
2009-12-17 來源:中國環氧網
關鍵詞:苯酐 熱分解動力學 鄰甲酚醛環氧
河北大學化學與環境科學學院趙敏、高俊剛等人員展開的“苯酐固化鄰甲酚醛環氧的熱性能與熱分解動力學”研究,在其熱分解動力學方面取得成果。研究這兩步反應,他們發現熱分解符合一級反應動力學過程,然后對l/T做得斜率,分解反應活化能可以由斜率求得。不同用量固化劑的2個階段的熱分解反應活化能值顯示:第2階段的熱分解反應活化能遠大于第1階段。
不同比例固化劑的固化產物的斜率非常接近,這說明了它們的活化能也非常接近。該研究第2階段的熱分解反應活化能遠大于第1階段,這說明了第2階段發生了強鍵的斷裂、第1階段發生了弱鍵的斷裂。各種不同比例的產物的起始分解溫度、半衰期溫度和終了分解溫度又可以看出:按0.6:1比例固化的產物起始分解溫度最高、固化效果最好,其余幾個因固化劑過量在分子主鏈分解以前,過量的固化劑已經開始分解,所以起始分解溫度較低。
總之固化產物的熱分解過程分2步進行,第2個階段的活化能遠遠大于第1個階段,第1個階段是弱鍵的斷裂,第2個階段是強鍵的斷裂。這一研究通過測定不同固化時間的固化產物,表明固化時間延長產物的玻璃化溫度隨之上升,達到一定程度后趨于一定值,且固化溫度越高產物的Tg越高。同時該體系n(環氧基)與n(酸酐)為1:0.6最好,酸酐含量高,會因反應不完全而影響產物的熱性能。研究人員在研究中,按不同配比的鄰甲酚醛環氧樹脂與鄰苯二甲酸酐的樣品完全固化,測試儀器用高純銦作能量和溫度校正(高純氮氣,流速40mL/min),稱取大約4mg固化產物,以10℃/min的升溫速率升溫至700℃,參比物為a-Al2O3。按公式計算熱分解活化能。
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(藍劍)