四针状氧化锌晶须对环氧树脂等温固化动力学的影响.pdf

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1、36塑料助剂2014年第6期(总第108期)麟黧四针状氧化锌晶须对环氧树脂等温固化动力学的影响张亮薛腾赵学庭王宁宁闰保润蒋斌郝文涛(合肥工业大学化工学院，合肥，230009)摘要用Kamal自催化模型分析了具有三维结构的四脚针状氧化锌晶须(T．ZnOw)对E51环氧树脂等温固化动力学的影响。结果表明，该固化过程不是单纯的n级反应，而具有自催化反应特征，固化过程符合Kamal自催化模型。根据该模型对固化体系进行分析后可知，动力学常数k、k随T—ZnOw的含量提高而增大，说明T—ZnOw具有很好的促进环氧树脂固化

2、的能力。在低含量时，三维的T—ZnOw对环氧树脂固化过程的影响实际上为晶须结构中一维针状体的作用。但是，在T—ZnOw含量为5wt％时，体系的固化反应活化能有了较大幅度反弹。这表明高含量情况下，四针状的T．ZnOw间可能会搭接并形成连续网络结构，从而限制了环氧树脂分子的运动。值得指出的是，T—ZnOw对环氧树脂固化过程后期的催化作用依旧较为明显。关键词环氧树脂氧化锌晶须等温固化Kamal模型doi：10．3969／i．issn．1672—6294．2014．06．009EfectofTetrapod-like

3、ZnOWhiskersontheIsothermalCuringKineticsofEpoxyResinZhangLiangXueTengZhaoXuetingWangNingningYanBaorunJiangBinHaoWentao(SchoolofChemicalEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei，230009)Abstract：Inthiswork。theinfluencesofthetetrapod-likeZnOwhiskersontheis

4、othermalcuringkineticsofepoxyresin(E51)wereanalyzedbyKamalautocatalyticmode1．Thewhiskerswereallwithfourpod—likefeet．Theresultshowedthatthecuringprocessisnotobeythenthmodel，butwiththecharacteristicsofautocat-alyticreactions．Thecuringprocesscouldbewelldescrib

5、edbytheKamalmode1．Itwasshownthatthekineticsparameterk1andk2increaseswiththeT—ZnOwcontents，whichindicatesthegoodaccelerationabilityofT·ZnOwontheepoxyresin．WhenthecontentsarelOW．theeffectofT—ZnOwonthecuringkineticsiSinfacttheeffectoftheneedlesontheT—ZnOw．Howe

6、ver，whentheT—ZnOwcontentis5wt％，thecuringactivationenergymountsupgreatly．ItsuggestedthattheT—ZnOwsformsnetworkstructurebyconjunctionoftheneedleswhenthecontentsishighenough．Asaresult，themobilityoftheepoxyresinmoleculesislowereddown．Itwasofworthtomentionthatth

7、ecatalyticeffectoftheT—ZnOwonthecuringprocessinthelaterstagesofepoxyresinisstillapparent．Keywords：epoxyresin；zincoxidewhisker；isothermalcuring；Kamalmodel环氧树脂(EP)是一类重要的热固性树脂，已的无机填料¨J。这些无机材料对环氧树脂复合经被广泛应用在复合材料、绝缘材料、粘合剂和涂材料性能的影响主要通过影响其固化过程，进而料等方面。为进一步提高其力学性能和耐热

8、性影响其凝聚态结构来实现。研究过程中发现，能，在环氧树脂固化成型过程中往往会加入少量具有不同维数的无机材料由于其结构不同，而会对环氧树脂的固化过程产生不同的影响。例如，收稿日期：2014—04—16一维结构的碳纳米管能够有效地促进环氧树脂的第6期张亮，等．四针状氧化锌晶须对环氧树脂等温固化动力学的影响37固化过程，而且固化动力学符合Kamal自催化模所用仪器型号为DSC一822e(瑞士梅特勒公型L4