环氧树脂固化动力学论

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1、湖北汽车工业学院科技学院毕业设计（论文）摘要用非等温DSC对环氧树脂在动态升温过程中的固化动力学进行了研究，采用Kissinger方程对固化动力学模型参数中固化反应活化能、反应级数和指前因子进行了计算，并用Ozawa法对固化反应活化能进行了验证,计算结果表明，环氧树脂/磺酰胺固化反应符合n阶固化动力学模型，结合不同升温速率下的特征温度，对环氧树脂的固化条件进行了优化。环氧树脂的固化反应主要发生在环氧基团上。在环氧树脂固化过程中，树脂分子在固化剂或促进剂的作用下分子链增长、支化和交联，分子量不断增大，最终形成三维网络结构。树脂的交联程度(固化效果)直接决定着材料的性能，因

2、此，对某一固定的树脂和固化剂体系，如何选取最佳固化工艺条件以获得具有最佳性能的材料尤为重要。热分析法是研究树脂固化过程的最重要的手段之一，通过测定固化过程中的热效应，建立固化动力学模型，在理论上预测固化反应的进程。并可通过动力学因子的计算，进一步优化固化工艺。关键词：环氧树脂；DSC；非等温固化湖北汽车工业学院科技学院毕业设计（论文）AbstractUsingnon-isothermalDSCdynamicheatingprocessofepoxyresininthecuringkineticswerestudied，Kissingerequationusingthem

3、odelparametersinthecuringkineticsofcuringreactionactivationenergy,reactionorderandpreexponentialfactorwerecalculated，andOzawamethodusingtheactivationenergyofcuringreactionwasverified，theresultsshowthat,EP/DDScuringcuringreactionconsistentwithn-orderkineticmodel,withdifferentheatingratesc

4、haracteristictemperatureofepoxyresincuringconditionswereoptimized。Epoxycuringreactionmainlyoccursintheepoxygroup.Curingprocessinepoxyresincuringagentsormoleculesundertheinfluenceofacceleratorchaingrowth,branchingandcrosslinking,molecularweightisincreasing,andeventuallytheformationofthree

5、-dimensionalnetworkstructure.Degreeofresincross-linking(curingeffect)directlydeterminesthepropertiesofthematerials,therefore,afixedresinandcuringagentsystem,howtoselectthebestconditionsforcuringprocesstogetthebestperformanceofthematerialisparticularlyimportant.Thermalanalysisistheprocess

6、ofcuringoneofthemostimportantmeans,bymeasuringthethermaleffectofthecuringprocess,theestablishmentofcuringkineticsmodel,intheory,theprocessofcuringreactionprediction.Canbecalculatedbykineticfactors,andfurtheroptimizethecuringprocess.Keywords:epoxyresin;DSC;non-isothermalcuring湖北汽车工业学院科技学院

7、毕业设计（论文）目录第一章概论11.1关于环氧树脂11.1.1环氧树脂定义11.1.2环氧树脂行业11.2环氧树脂固化机理21.2.1胺类固化机理31.2.2.有机酸酐固化剂特点和反应机理31.2.3咪唑类固化剂的反应机理41.3DSC分析法41.4红外光谱分析原理51.5环氧树脂固化动力学研究进展51.5.1模型拟合法51.5.2非模拟拟合法61.6课题背景及意义7第二章试验部分82.1原材料82.2试验仪器及条件9第三章：实验结果93.1DSC测试93.2动力学模型参数计算113.3环氧树脂/磺酰胺固化条件的确定133.4固化前后红外