基于淀粉液化APF树脂的固化动力学研究

采用非等温差热分析法(DSC)对液化淀粉改性酚醛树脂(APF)的固化行为及固化动力学进行了研究。由Kissinger和Ozawa等方法计算得到固化反应的表观活化能(E_a)、反应级数(n)及频率因子(A),进而建立了APF树脂的固化反应动力学模型。结果表明,相比PF树脂,APF树脂的固化反应起始温度(T_i)由99.4℃增至100.3℃,峰值温度(T_p)由127.8℃降至122.1℃,终止温度(T_f)由150.2℃降至146.3℃,表观活化能(E_a)由96.94 kJ/mol降至87.94 kJ/mol。APF树脂的贮存稳定性更好,并可在较低的固化温度下固化,固化反应更容易进行。APF树脂的固化反应动力学模型为da/dt=9.56#10~(10 e-87940/RTP)^1-ah~(0.9385)。     

采用DSC对低毒脲醛树脂固化特性的研究

采用差示扫描量热法(DSC)对不同固化体系下的低毒脲醛(UF)树脂的固化特性进行了研究。试验结果表明:在不同固化体系下,低毒UF树脂的固化反应起止温度和所需的活化能是不同的。在固化体系C下,低毒UF树脂的固化反应的起始温度低,放出的热量多,固化反应所需活化能最低,说明固化体系C对低毒UF树脂的固化反应促进效果较好。     

液化木基热塑性酚醛树脂的固化反应动力学

利用差示扫描量热法(DSC)研究了液化木基热塑性树脂(PWF)的固化特征及其动力学,用热重法(TG)和傅立叶红外光谱技术(FT-IR)研究了固化后PWF的热降解性能和结构特征,并对比研究了传统热塑性酚醛树脂(PF)的固化反应,旨在为确定新型PWF的固化工艺提供依据.结果表明,六次甲基四胺(HMTA)用量对固化反应的表观活化能影响较大,HMTA与树脂质量比为100:10时,表观活化能较低,为107.76kJ/mol,低于相同条件下PF的表观活化能(141.35kJ/mol);HMTA用量对固化反应级数几乎没有影响,反应级数恒定在0.95,与PF的固化反应级数相同.最大固化速率温度和升温速率(Tp-β)外推法求得PWF固化工艺温度在135～137℃.PWF和PF的热重曲线变化趋势在30 ～ 291℃完全相同,两者在200℃以前几乎不发生失重现象,当温度超过200℃后,两者皆有轻微的失重,PWF和PF的热降解温度分别为291和296℃.IR结果证明固化后PWF和PF的结构相似.     

脱水蓖麻油聚酰胺-环氧树脂体系的固化反应动力学研究

由脱水蓖麻油制得聚酰胺固化剂,并用差示扫描量热法(DSC)研究了该固化剂与环氧树脂体系(DCOPA-EP)的固化反应动力学.综合采用Kissinger、Crane和Malek等方法探讨DCOPA-EP固化体系的固化动力学模型参数.由Kissinger方法算得表观活化能( E a)55.94kJ/mol,频率因子( A )1.61×107s-1;并经过分析验证,Malek法所得自催化反应模型(反应级数 m ＝0.135, n ＝0.766)比Crane法的 n 级反应模型(反应级数 n =0.90)更适合DCOPA-EP固化体系.     

低甲醛释放脲醛树脂固化反应历程的研究

在采用^13C NMR对3种典型脲醛（UF）树脂化学构造进行分析的基础上,分别利用扭辫分析法（TBA）和差示扫描量热法（DSC）对不同固化体系、不同种类UF树脂固化反应过程中的动态粘弹性和固化特性进行了研究。结果表明,树脂合成配方不同,其化学结构明显不同。不添加固化剂时,树脂相对刚性率在升温过程中几乎不增长,当温度达到128℃时其相对刚性率急剧下降,几乎不发生缩聚交联反应,表现出热塑性树脂的特性,在温度超过135℃时才开始固化交联反应。树脂相同而固化体系不同时,UF树脂的固化反应历程不同。相同升温速率下,不加任何改性剂的UF树脂固化起始温度稍低一些,固化反应比较剧烈,放出热量最多。加入三聚氰胺和改性剂M的2种树脂固化反应进行得比较平稳,放出的热量较少。     

改性松香脂环基环氧树脂的固化反应特性

采用热分析及凝胶时间测定方法研究了以松香为基础的改性脂环基环氧树脂与改性甲基六氢苯酐的固化反应活性;并通过FT-IR光谱定性分析及固化度测定的定量分析方法研究了该环氧树脂与改性液体酸酐体系的固化过程及其反应机理.结果表明,该环氧树脂与改性液体酸酐的固化反应为放热反应,DSC测定的反应热焓为272～335 J/g;环氧树脂与改性液体酸酐体系的凝胶时间与环氧树脂的结构与组成、固化温度及促进剂等因素有关;固化反应过程及固化机理与促进剂作用下酸酐固化双酚A型环氧树脂的反应基本相同.     

氢化萜烯酯型环氧树脂固化反应表征与机械性能研究

氢化萜烯酯型环氧树脂(HTME)是以萜烯-马来酸酐加成物的氢化产物与环氧氯丙烷反应合成的环氧树脂。通过DSC热分析、凝胶时间的测定及其影响因素分析,研究了HTME与甲基六氢苯酐(MeHHPA)的固化反应活性;通过FT-IR光谱法定性分析与固化度测定法定量分析,表征了HTME/MeHHPA体系的固化反应行为及完成固化反应的条件;并比较了HTME、TME及环氧树脂6101与Me-HHPA固化产物的机械性能。结果表明,HTME/M eHHPA体系的固化反应属于放热反应,反应热焓为153.5 J/g,峰顶温度为157.9℃;在0.5?MA促进剂条件下,110℃经8 h可完全固化,且HTME与MeHHPA按化学计量配比时固化效果最好,固化产物的机械性能与环氧树脂6101固化物的性能相似。     

无醛型大豆蛋白基胶粘剂固化过程反应动力学研究

本文利用非等温差式扫描量热分析对改性大豆蛋白基胶粘剂体系的固化反应过程进行研究。利用Kissinger方程及Crane方程对固化反应过程进行了动力学分析。结果显示,改性大豆蛋白基胶粘剂的固化反应活化能为0. 926 kJ/mol,反应级数为0. 756,最佳固化温度为133℃。     

改性松香脂环基环氧树脂的固化反应特性

采用热分析及凝胶时间测定方法研究了以松香为基础的改性脂环基环氧树脂与改性甲基六氢苯酐的固化反应活性；并通过FT-IR光谱定性分析及固化度测定的定量分析方法研究了该环氧树脂与改性液体酸酐体系的固化过程及其反应机理。结果表明，该环氧树脂与改性液体酸酐的固化反应为放热反应，DSC测定的反应热焓为272～335J／g；环氧树脂与改性液体酸酐体系的凝胶时间与环氧树脂的结构与组成、固化温度及促进剂等因素有关；固化反应过程及固化机理与促进剂作用下酸酐固化双酚A型环氧树脂的反应基本相同。     

丙烯酸松香与乙二醇二缩水甘油醚预聚体的合成和性能研究

丙烯酸松香与乙二醇二缩水甘油醚酯化合成环氧树脂预聚体.探讨了反应温度、催化剂用量等因素对反应的影响,得到最优条件为三乙胺用量0.02%(以丙烯酸松香质量计),反应温度130℃,反应时间5h.预聚体的环氧值0.19mol/100g,黏度16.3Pa · s(36℃),酸值0.4mg/g.采用差示扫描量热分析(DSC)、FT - IR等方法研究了固化物性能.结果表明,甲基六氢苯酐(MeHHPA)为固化剂,当m(MeHHPA): m(预聚体)8: 10,固化条件为:预聚100℃,反应2h,190℃固化5h,固化物的玻璃化转变温度(T_g)最高(53.0℃).     

响应面设计法优化反溶剂重结晶制备甘草酸微粉

以乙醇为溶剂,乙酸乙酯作为反溶剂制备甘草酸微粉,采用响应面—中心组合设计法,对甘草酸微粉颗粒大小和形貌的主要影响因子（溶剂与反溶剂体积比、温度、反应强度、反应时间、溶液浓度）进行考察,并得到最佳工艺条件。实验分别利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（TG）、差示扫描（DSC）和激光粒度等分析方法对原粉及微粉的性质进行了表征。研究结果表明：粒径与体系温度、反应时间成正比,并随反溶剂与溶剂体积比的增加呈现先减小后增大的趋势。验证实验结果表明：甘草酸浓度：275mg/mL,体积比：9.96,反应强度为1105.98 r/min,温度为30.34℃,时间为5.52min的条件下测得微粉粒径达到了203nm,与微粉化预测值220nm相接近,此外,表征参数显示微粉的化学性质较原药并无明显改变,最终制得较原粉形态规则且分布均匀的小颗粒。     

固化过程中木质碳纤维原丝微细结构的生成演化

将杉木木粉经苯酚液化、熔融纺丝后,在甲醛、盐酸和蒸馏水组成的固化液中固化,得到木质碳纤维原丝。讨论了木质碳纤维原丝在固化过程中的表面形貌、官能团变化、微晶结构和热稳定性。得到的结论如下：①固化过程中,原丝表面保持平滑,未发生明显变化,固化升温时间达到4h后固化比较完全,原丝内部结构致密。②固化条件为3h＋2h时,苯环上的H原子开始被取代,原丝进入固化交联初阶段。升温时间达到4h后生成的亚甲基键和苯环上的羟基发生脱水缩合反应,生成C—O—C和少量C—C=O结构,交联反应加强。③不同固化阶段原丝的片层间距（d002）均稳定在0．448～0．479范围内,同时,沿c轴上的堆积高度（Lc）在1h＋2h时最小,2h＋2h时最大,2h后略微下降,随着固化时间增加,维持在0．805—0．833范围内。④固化初期原丝的热稳定性较差,在900℃失重率达99．3％;升温时间从2h到5h时,失重率从63．9％逐渐降到52．8％,原丝稳定性提高。⑤原丝中微孔的比例随固化时间的增加呈增大趋势,固化过程中有部分非微孔的孔隙向微孔转化。     

新型酚醛树脂改性大豆蛋白基胶黏剂的研究

以脱脂大豆粉为原料制备大豆蛋白基胶黏剂(豆胶,S),以普通甲醛制备的酚醛树脂(PF_1)和高浓度甲醛制备的酚醛树脂(PF_2)为交联剂,使用前将两者直接混合得酚醛树脂改性豆胶(PF_1/S、PF_2/S)。利用差示扫描量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)、动态热机械性能(DMA)和核磁共振碳谱(~(13) C NMR)分析对产品性能进行了测试与表征。结果表明:等物质的量之比条件下,高浓度甲醛较之普通甲醛制备的酚醛树脂改性豆胶胶合板干、湿剪切强度分别提高4.3%和11.6%,并且强度稳定性好;动态DSC分析表明,PF_2可以降低豆胶体系的固化温度和活化能,与豆胶的交联反应较容易;~(13) C NMR分析表明,PF_2体系羟甲基达88.73%,明显高于PF_1的80.91%;FT-IR分析证实酚醛树脂与豆胶中的氨基发生反应,并且PF_2反应效率更高;DMA分析表明,PF_2/S能够改善胶合产品的力学性能和热稳定性,降低豆胶的固化反应起始温度,提高固化反应速率。     

Curing behavior and adhesion properties of epoxy resin blended with polyhydric alcohol-liquefied <Emphasis Type="Italic">Cryptomeria japonica</Emphasis> wood

Cryptomeria japonica (Japanese cedar) wood was liquefied using polyethylene glycol (PEG-400 and PEG-600)/glycerol as the solvent with H₂SO₄ as a catalyst. The blended epoxy resins were prepared by mixing the liquefied wood with epoxy resin of various weight ratios and used for wood gluing. The results showed that blended epoxy resins could cure under room temperature with an exothermic reaction. DSC thermoanalysis showed that increasing the blending amount of liquefied wood would shift the peak of curing reaction to a higher temperature but with less heat released. Blended epoxy resins had a good dry bonding strength for wood when cured at room temperature. However, curing with heat treatment could improve the wet bonding strength of blended epoxy resins, especially for those prepared with PEG-400-liquefied wood.     

竹木基材用紫外光固化涂料

采用E-44环氧树脂与丙烯酸反应,用鎓盐作催化剂,制备适于竹木基材用涂饰的紫外光固化环氧丙烯酸酯预聚物.并分析催化剂的种类与用量、反应温度等合成条件对合成反应的影响,以及光引发剂种类对固化速度、固化时间对涂膜性能的影响.对固化产物进行红外表征,得到合成路线的优选条件.     

大豆油催化热解动力学分析

为了优化油脂类热解工艺,测量了大豆油催化热解的热重及差示扫描量热曲线,催化剂为碳酸钠、α型氧化铝及γ型氧化铝,反应温度由室温升至600℃。曲线表明催化剂的加入改变了热解反应的历程。利用不同升温速率(5、10和20 K/min)的热重数据,采用Vyazovkin算法计算了反应的活化能。活化能计算结果与DSC、DTG曲线的变化趋势相一致;大豆油的热解起始活化能为204.33 kJ/mol,碳酸钠、α型氧化铝、γ型氧化铝可将起始活化能分别降至137.3、98.455和182.06 kJ/mol,但随反应的进行,催化热解的活化能会逐步升高。依据活化能计算结果预测了等温裂解反应时间,温度的升高能有效降低反应时间,接近转化终点所用反应时间由6 h以上缩短至40 min以内。反应时间的计算结果表明催化剂的加入可以使反应较为温和的进行。     

冻结红松和大青杨湿木材内部水分存在状态及含量测定

为对立木在冬季冻结时内部水分存在状态及含量进行研究,采用差示扫描量热仪(DSC204)分别对红松和大青杨湿木材试样进行降温(20℃到-60℃)和升温(-60℃到20℃)扫描测试,通过DSC曲线观察木材中水分冻结和融化所产生的放热峰和吸热峰位置,并采用积分法计算吸热峰面积,估计木材中水分存在状态及含量。结果表明:1)采用DSC能够对冻结木材中水分存在状态、含量进行比较清晰的判定,从DSC曲线可知,冻结湿木材中含有冻结自由水、冻结结合水和非冻结水3种类型水分;2)温度降低时,红松和大青杨中自由水冻结产生的放热峰位置约为-13℃和-18℃;温度升高时,冻结结合水和自由水融化所产生的吸热峰位置分别约为-0.4℃,6℃和0.8℃,9℃;3)温度-60℃时,红松边材晚材、边材早材、心材晚材和心材早材试样中冻结水占木材总含水量的80.3%,75.8%,75.2%和77.3%,而大青杨分别为69.4%,68.5%,63.3%和89.0%。     

思茅松的苯酚液化及树脂化研究

研究了硫酸催化条件下,将恩茅松在苯酚中液化用于制备酚醛树脂的技术工艺,分析了各工艺参数对思茅松液化效率的影响,测定了由液化产物制备的液化木基酚醛树脂的物理化学性质和胶合强度。结论如下：1）．液比、反应温度、时间和木粉目数是影响液化反应效率的重要因素,液化产物的残渣率均随上述工艺参数值的升高而降低。2）．残渣含量对树脂物化性质和胶合强度均有影响,残渣含量降低,树脂粘度减小,聚合时间缩短,游离酚含量降低,胶合强度升高。3）．甲醛／苯酚摩尔比对树脂的物化性质和胶合强度也有影响,甲醛／苯酚摩尔比增加,树脂粘度增加,聚合时间减少,游离酚含量减低,胶合强度升高。     

高温老化对虫胶涂层和木材的影响

在100℃、50%相对湿度的无光条件下,对虫胶涂层和基材进行288 h的老化试验,采用扫描仪、积分球式分光度谱仪、傅里叶红外光测谱仪检测其老化过程中物理和化学变化,从表面颜色、附着力和耐冷液体性能三方面研究高温老化对涂层质量的影响。结果表明:高温老化后,虫胶涂层颜色变深,附着力下降,但耐冷液体性能有所提高。红外光谱表明:虫胶中部分游离羟基发生内脂化反应导致涂层性能变化;基材颜色加深,红外光谱中3400 cm-1和1645 cm-1两处峰强有微弱变化,说明高温环境下半纤维素有部分降解。涂层颜色的变化是由涂料和基材颜色变化叠加的结果。