復材氣瓶用環氧樹脂2

不同升溫速率下同-組分含量共混物的固化放熱情況是不同的,可根據隨升溫速率的變化,放熱峰所在的不同溫度點來計算出反應表觀活化能。根據放熱峰處的體系反應程度是恒定的,與升溫速率無關這-原理,用Kissinger方程先作出不同升溫速率下的ln(φ/Tp2)1/Tp曲線,再經過線性回歸分析后計算出表觀活化能。反應級數可以通過Crane方程近似計算。

三、結果與討論
1
、樹脂體系固化DSC分析結果及計算

不同升溫速率下樹脂DSC測試分析結果如表1所示。

1樹脂配方固化DSG分析

升溫速率φ(.min-1)

熱峰溫度Tp/

H/(J.g-1)

Lnφ

5

136.4

-405.2

1.6094

10

155.0

-421.3

2.3026

20

175.8

-432.4

2.9957

    Kissinger方程
    d(1nφ/Tp2)/d(1/Tp)=-Ea/R(
1)
    Crane
方程
    d(1nφ)/d(1/Tp)≈-Ea/nR(
2)
   
式中:φ-等速升溫速率(℃/min)
    Tp-
熱峰溫度(K)
    R-
氣體常數8.3144(J•mol-1•K-1)
    Ea-
表觀活化能Ea(kJ/mol)
   
由表1數據作出的ln(φ/Tp2)1/Tp曲線,經線性回歸得出斜率k=5.724,再由式(1-1)得出表觀活化能Ea=47.592kJ/mol。
    lnφ
l/Tp曲線的斜率k=-6.57,由式(1-2)算出反應級數n=0.911
   
故本實驗樹脂體系的固化反應動力學方程為-da/dt=k [1-a]0.911,反應進行比較緩慢,膠液適用期長,實測樹脂常溫下凝膠時間大于8h。

2、澆鑄體性能測試
   
2為不同固化制度下澆鑄體的固化度。由表可知2種固化制度下的澆鑄體差別不大,甚至FH80的固化度還略高于FHl30樹脂。

2不同固化制度下澆鑄體的固化度

編號

固化制度

固化度%

FH80

60/2h+80/8h

97.47

FH130

60/2h+80/2h+130/4h

97.02/96.96