热固性树脂的固化反应
热固性树脂的微波固化
热固性树脂的微波固化热固性树脂是一种特殊的有机树脂，它可以在高温下凝固，具有优良的耐热性、耐化学品性能和低机械强度。
由于它的特殊性能，因此热固性树脂常被用于多种工业和建筑应用中。
热固性树脂的微波固化是利用微波能量使热固性树脂固化的一种新型方法，它可以实现快速固化，并能够达到高质量的成型效果。
微波热固性树脂的固化过程是通过微波激发分子链上的分子间作用来实现的，微波能量被热固性树脂分子吸收，微波能量的作用使分子内的氮原子振动，从而使分子链的间距扩大，进而导致分子间相对应的基团之间发生亲和作用，从而促进固化反应的进行。
微波固化的优点是它可以实现在短时间内快速固化，从而大大减少固化过程所需要的时间，这也意味着它可以提供更好的性能和质量。
微波固化过程中，可以更好地控制树脂的固化反应，使得固化后的树脂具有较好的性能，如耐热性、耐化学性和低机械强度。
此外，微波固化还可以显著降低生产成本，减少材料的浪费，从而提高生产效率。
微波固化的不足之处在于，微波能量的传输率较低，因此微波固化时微波能量的分布并不是均匀的，会出现一些“局部”的热点。
而且微波固化的过程中，会产生更多的热量，因此也会对树脂造成一定的热损伤，影响到树脂的性能和质量，特别是在高温下，树脂中的有机物质会被氧化，从而影响到树脂的性能。
因此，在进行微波固化时，应该采用低功率，均匀的加热模式，避免产生过高的温度，并及时将树脂凝固，以免对树脂的性能和质量造成不利影响。
Thermosetting resin is a special kind of organic resin which can solidify at high temperature, and it has excellent heat resistance, chemical resistance and low mechanical strength. Due to its special properties, thermosetting resins are often used in many industrial and construction applications. Microwave curing of thermosetting resin is a novel method that uses microwave energy to cure the thermosetting resin, and it can achieve fast curing and high quality molding effect.The curing process of microwave thermosetting resin is achieved by exciting the intermolecular interactions on the molecular chain by microwave, and the microwave energy is absorbed by thethermosetting resin molecules. The action of the microwave energy makes the nitrogen atoms in the molecule vibrate, which leads to the expansion of the distance between the molecular chains, and then the corresponding groups between the molecules interact with each other, thus promoting the curing reaction.The advantages of microwave curing are that it can achieve fast curing in a short time, which greatly reduces the time needed for curing process, which also means that it can provide better performance and quality. In the process of microwave curing, the curing reaction of the resin can be better controlled so that the cured resin has better properties such as heat resistance, chemical resistance and low mechanical strength. In addition, microwave curing can significantly reduce production costs and reduce material waste, thus improving production efficiency.The disadvantage of microwave curing is that the transmission rate of microwave energy is low, so the distribution of microwave energy is notuniform during microwave curing, and there will be some "local" hotspots. And in the process of microwave curing, more heat will be produced, which will cause certain thermal damage to the resin, affecting the performance and quality of the resin, especially under high temperature, the organic substances in the resin will be oxidized, thus affecting the performance of the resin.Therefore, when performing microwave curing, low power and uniform heating mode should be adopted to avoid excessive temperature, and the resin should be solidified in time to avoid adverse effects on the performance and quality of the resin.。
固化剂种类对酚醛树脂固化反应速率的影响
固化剂种类对酚醛树脂固化反应速率的影响酚醛树脂是一种重要的热固性树脂，广泛应用于木材粘接、涂料、复合材料等领域。
而固化剂作为酚醛树脂固化反应的催化剂，对固化反应速率具有重要影响。
本文将通过对固化剂种类对酚醛树脂固化反应速率的影响进行探讨和分析。
固化剂是酚醛树脂固化反应不可或缺的组成部分，它在固化过程中发挥催化剂的作用，加速酚醛树脂中醛和酚之间的缩聚反应。
首先，固化剂的种类可以影响酚醛树脂固化反应的速率。
酚醛树脂的固化剂可以分为酸性固化剂、碱性固化剂和氨基固化剂三类。
酸性固化剂是酚醛树脂常用的固化剂之一。
常见的酸性固化剂有有机酸、无机酸、酸酐等。
这些酸性固化剂可以提供酸性催化剂，促进醛和酚之间的缩聚反应。
酸性固化剂一般具有良好的催化效果，可以显著提高酚醛树脂的固化速率。
然而，在使用酸性固化剂时需要注意选择合适的固化温度和时间，以免产生过快的反应导致酚醛树脂的固化不完全或产生质量问题。
碱性固化剂也是常用的酚醛树脂固化剂之一。
常见的碱性固化剂有胺类和氢氧化钠等。
碱性固化剂可以提供碱性催化剂，促进酚醛树脂中醛和酚之间的缩聚反应。
与酸性固化剂相比，碱性固化剂一般固化速率较慢，但可以得到更高的耐热性和力学性能。
此外，碱性固化剂在使用过程中也需要注意选择适当的固化温度和时间，以避免可能的过度固化导致产品产生缺陷。
氨基固化剂是一类特殊的固化剂，其主要成分是胺类化合物。
通过与酚醛树脂中的醛发生缩聚反应，氨基固化剂可以有效地固化酚醛树脂。
氨基固化剂固化速率较快，具有良好的粘接性能和耐磨性。
然而，氨基固化剂也有一定的缺点，如毒性较大、对环境有一定的危害等，因此在使用过程中需要注意安全操作。
其次，固化剂的种类还可以影响酚醛树脂固化后的性能。
不同的固化剂对酚醛树脂的性能有不同的影响。
例如，酸性固化剂可以提高酚醛树脂的硬度和耐热性，但可能会降低其耐湿性；碱性固化剂可以提高酚醛树脂的耐湿性和耐溶剂性，但可能会降低其硬度和耐热性；氨基固化剂可以同时提高酚醛树脂的硬度、耐热性和耐湿性。
密胺树脂的制备方法
密胺树脂的制备方法密胺树脂是一种热固性树脂，具有优异的综合性能，广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
本文将介绍密胺树脂的制备方法。
一、将苯胺、醛和催化剂混合，生成胺醛缩合物。
密胺树脂的制备首先需要将苯胺和醛混合。
其中醛可以选择甲醛、丙酮或其他醛类化合物。
在混合过程中，需要添加催化剂，常用的催化剂有酸性催化剂和碱性催化剂。
酸性催化剂可以提高反应速度，碱性催化剂可以提高产率。
二、进行胺醛缩合反应。
在混合物中，苯胺和醛发生缩合反应，生成胺醛缩合物。
这个过程是一个自由基反应，需要一定的温度和时间。
温度过高或时间过长会导致产物的交联程度过高，影响树脂的可加工性。
三、添加填料和增韧剂。
在胺醛缩合物中添加适量的填料和增韧剂，可以改善密胺树脂的力学性能和耐热性能。
常用的填料有玻璃纤维、石墨、碳纤维等，增韧剂则可以选择聚酰胺、聚酰亚胺等。
四、进行固化反应。
将添加了填料和增韧剂的胺醛缩合物放入模具中，进行固化反应。
固化反应是密胺树脂形成三维网络结构的过程，采用热固化方式，通常在高温下进行。
固化过程中，需要控制温度和时间，以获得理想的树脂性能。
五、进行后处理。
固化反应完成后，需要对密胺树脂进行后处理。
一般情况下，需要进行修整、表面处理和检测等步骤。
修整可以去除多余的材料，使密胺树脂的外观更加平整。
表面处理可以增加树脂的光泽度和耐磨性。
检测可以对密胺树脂进行物理性能和化学性能的测试，以确保产品质量。
六、应用领域和前景。
密胺树脂具有优异的综合性能，广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。
在航空航天领域，密胺树脂可以用于制造航空发动机零部件、机翼结构等；在电子领域，密胺树脂可以用于制造印刷电路板、封装材料等；在汽车领域，密胺树脂可以用于制造发动机罩、车身结构等。
随着科技的发展，密胺树脂的应用前景非常广阔。
密胺树脂的制备方法主要包括将苯胺和醛进行胺醛缩合反应，添加填料和增韧剂，进行固化反应，进行后处理等步骤。
密胺树脂具有广泛的应用领域和良好的发展前景，将在未来得到更广泛的应用。
脲醛树脂固化原理
脲醛树脂固化原理脲醛树脂是一种热固性树脂，广泛应用于涂料、塑料和胶粘剂等领域。
其固化原理主要涉及脲醛树脂分子间的交联反应。
脲醛树脂的固化过程通常分为两个阶段，即缩聚和交联。
首先，脲醛树脂的分子中存在着多个活性基团，如羟基（OH）、胺基（NH2）和甲醛基（CH2O），它们在适当的条件下发生缩聚反应，生成大分子量的线性聚合物。
在缩聚过程中，甲醛基发生自身缩聚，形成甲醛多聚体，同时甲醛与脲醛树脂分子中的羟基或胺基发生缩聚反应，形成醛胺键。
接下来的交联阶段是固化的关键步骤，通过加热或加入固化剂等条件下，醛胺键进一步反应生成三维网络结构，形成了固态的脲醛树脂。
在交联过程中，醛胺键的形成使得分子间的化学键强度增加，从而提高了材料的力学性能和热稳定性。
脲醛树脂固化的过程不仅涉及缩聚和交联反应，还与条件和反应物种类有关。
在固化条件中，通常加热是必需的，可以通过单独加热或与固化剂配合使用。
加热会提高反应物分子的活性，促进缩聚和交联反应的进行。
而固化剂的选择和掺量也会影响到固化反应的速率和程度。
此外，反应物种类的选择也会对脲醛树脂的固化产物和性能产生影响。
脲醛树脂中的甲醛基和脲醛基在缩聚和交联反应中都起着重要的作用。
不同的脲醛树脂有不同的化学结构和性能特点。
例如，甲醛和尿素缩聚可得到尿素醛树脂，而甲醛和三聚氰胺缩聚则可得到三聚氰胺醛树脂。
不同反应物种类的选择会影响固化产物结构和性能。
总之，脲醛树脂固化的原理是通过缩聚和交联反应形成三维网络结构的过程。
固化条件和反应物种类的选择是影响固化反应速率和产物性能的重要因素。
通过合理控制这些因素，可以获得具有优异性能的脲醛树脂材料。
酚醛树脂完全固化反应热
酚醛树脂完全固化反应热
酚醛树脂是一种常见的热固性树脂，具有优良的物理性能和化学稳定性。
在使用过程中，酚醛树脂需要经历完全固化反应，而这个过程中会释放出一定的热能。
完全固化反应是指酚醛树脂在特定条件下，通过与固化剂的化学反应，使树脂分子间形成三维网状结构，从而达到完全固化的状态。
这个过程是一个放热反应，也就是反应过程中会释放出热能。
酚醛树脂完全固化反应热的大小与多个因素有关，包括树脂的成分、固化剂的选择、固化时间和温度等。
一般来说，反应温度越高，反应速率越快，反应热也越大。
在完全固化反应中，酚醛树脂的分子间会发生交联反应，形成一种高分子网状结构。
这种网状结构具有很高的强度和硬度，能够使酚醛树脂具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能。
完全固化反应热的释放对于酚醛树脂的固化过程是至关重要的。
在固化过程中，如果反应热不能充分释放，可能会导致树脂的固化不完全，从而影响其性能。
因此，合理控制反应温度和固化时间是保证完全固化的关键。
酚醛树脂的完全固化反应热还会受到环境温度的影响。
在较低的温度下，反应热释放速率较慢，固化时间也相对较长。
而在较高的温
度下，反应热释放速率较快，固化时间相对较短。
因此，选择适当的固化温度对于确保完全固化反应非常重要。
酚醛树脂的完全固化反应热是影响其固化过程的重要因素之一。
合理控制反应温度和时间，确保反应热能够充分释放，是保证酚醛树脂固化完全的关键。
只有在完全固化的状态下，酚醛树脂才能发挥其优良的性能，满足各种应用需求。
环氧树脂工艺流程
环氧树脂工艺流程一、环氧树脂的概述环氧树脂是一种热固性树脂，具有优异的物理性能和化学稳定性，被广泛应用于涂料、粘合剂、电子材料等领域。
其制备过程包括环氧化反应、缩合反应和固化反应。
二、原材料准备1. 环氧树脂：选择适合用途的环氧树脂，可根据不同要求选择不同型号。
2. 固化剂：通常使用胺类固化剂，如乙二胺、三乙烯四胺等。
3. 添加剂：如增塑剂、填料等。
三、制备工艺流程1. 环氧化反应：将环氧树脂与酚类或酸类进行反应，得到具有活性基团的环氧预聚体。
2. 缩合反应：将环氧预聚体与缩合剂进行反应，形成线型分子结构。
3. 固化反应：将线型分子结构的环氧树脂与固化剂进行混合并加热，使其发生交联反应，形成硬质无机聚合物。
四、具体步骤1. 环氧化反应：（1）将环氧树脂加入反应釜中，加热至一定温度。
（2）将酚类或酸类缓慢滴入反应釜中，控制反应速率。
（3）反应结束后，通过蒸馏等方法去除副产物。
2. 缩合反应：（1）将环氧预聚体和缩合剂混合均匀。
（2）加热至一定温度，控制时间和温度，使其发生缩合反应。
（3）反应结束后，通过过滤等方法去除不溶性物质。
3. 固化反应：（1）将线型分子结构的环氧树脂与固化剂混合均匀。
（2）根据需要添加填料、增塑剂等添加剂，并混合均匀。
（3）加热至一定温度，控制时间和温度，使其发生固化反应。
（4）冷却后即可得到成品。
五、注意事项1. 选择适合用途的环氧树脂和固化剂，并按比例混合使用。
2. 控制好每个步骤的时间、温度和速率，以保证产品质量。
3. 添加剂的使用应根据需要和比例进行，过量使用会影响产品性能。
4. 操作时应注意安全，避免接触皮肤和吸入有害气体。
六、总结环氧树脂制备工艺流程包括环氧化反应、缩合反应和固化反应。
在操作时需要选择适合用途的原材料，并严格控制每个步骤的时间、温度和速率。
同时，添加剂的使用也要按比例进行，以保证产品性能。
操作时要注意安全，避免接触皮肤和吸入有害气体。
环氧树脂的固化——高化实验报告
环氧树脂的固化2011011743 分1 黄浩一、实验目的1.了解高分子化学反应的基本原理及特点2.了解环氧树脂的制备及固化反应的原理、特点二、实验原理环氧树脂（epoxy resins），是指分子中带有两个或两个以上环氧基的低分子量物质及其交联固化产物的总称，是一种热固性树脂。
其最重要的一类是双酚A型环氧树脂，它是由环氧氯丙烷与双酚A 在氢氧化钠作用下聚合而成：如下图所示，双酚A环氧树脂中末端的活泼的环氧基和侧羟基赋予树脂反应活性，使它可以与交联剂作用，从而交联成三维结构，即固化；双酚A的苯环骨架提供强韧性和耐热性，亚甲基链赋予树脂柔韧性，这使得它的综合性能优异，可以用作特种塑料；羟基和醚键的高度极性，使环氧树脂分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力，而且因环氧基的高活性，使得它固化速度很快，从而可以作为粘结剂，商业上称作“万能胶”。
因为环氧树脂在未固化前是呈热塑性的线型结构，要实现它的各种功能，必须加入固化剂，与环氧树脂的环氧基等反应，变成网状结构的大分子，成为不溶不熔的热固性成品。
固化剂的种类很多，可以根据分子结构分为如下三类：1、胺类固化剂：胺类固化剂可分为脂肪胺型和芳香胺型。
脂肪胺型使用比较普遍，硬化速度快、黏度低、使用方便，但固化剂本身的毒性较大、易升华，固化后形成的胶层脆性大、粘结强度不高、耐热性和介电性较差等。
芳香胺型形成的固化物可在100～150℃长期使用，粘接强度高，耐化学试剂和耐老化性能好，但作为结构胶使用韧性不够，还需要增韧改性。
根据有机化学的知识，要使环氧开环成羟基，必须使用一二级胺，因为它们含有活泼氢原子，使环氧基开环生成羟基，生成的羟基再与环氧基起醚化反应，最后生成网状或体型聚合物。
三级胺只可进行催化开环，环氧树脂的环氧基被叔胺开环变成阴离子而非羟基，一般而言，不直接用作固化剂，常常与酸酐类固化剂联用。
2、酸酐类固化剂：硬化反应较平稳，硬化过程中放热少，使用寿命长，毒性较小，硬化后树脂的力学性能较好。
热固性树脂的原理与应用
热固性树脂的原理与应用1. 热固性树脂的定义热固性树脂是一种通过高温和添加固化剂来进行化学交联以形成硬固体的聚合物材料。
热固性树脂具有优异的力学性能、化学稳定性和耐热性，因此在各个领域得到广泛应用。
2. 热固性树脂的原理热固性树脂通过两个基本过程来实现固化：树脂与固化剂的反应和交联反应。
2.1 树脂与固化剂的反应热固性树脂是由树脂基体和固化剂组成的。
树脂基体是具有高分子量的聚合物，而固化剂是具有活性基团的化学物质。
当树脂基体和固化剂混合后，在高温下发生反应，固化剂的活性基团会与树脂基体中的反应位点发生反应，形成交联结构。
2.2 交联反应在固化过程中，树脂基体中的分子之间会发生交联反应，形成高分子量的聚合物网络结构。
这种交联结构使得热固性树脂具有优异的力学性能和热稳定性。
3. 热固性树脂的应用热固性树脂在许多领域具有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：3.1 复合材料热固性树脂是复合材料的重要基体材料。
通过与纤维材料（如玻璃纤维、碳纤维等）的复合，可以制备出具有高强度、低密度的复合材料制品。
这些复合材料广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
3.2 粘合剂热固性树脂具有优异的粘接性能，因此广泛应用于粘接工艺中。
例如，木材加工中使用热固性树脂作为胶黏剂，可以提高木制品的强度和耐久性。
此外，热固性树脂还可以用于金属和塑料的粘接。
3.3 包装材料热固性树脂在包装行业中也有重要应用。
通过热固性树脂的固化反应，可以形成坚硬的包装材料，提供保护和支撑。
这些包装材料通常被用于电子产品、食品等领域中，以确保产品的安全和完整性。
3.4 电子器件由于热固性树脂具有耐高温、绝缘性能好的特点，因此被广泛应用于电子器件制造中。
例如，热固性树脂可以用于封装芯片、制造电路板等。
这些应用可以提高电子设备的可靠性和稳定性。
结论热固性树脂通过树脂与固化剂的反应和交联反应实现固化，具有优异的力学性能和化学稳定性。
在复合材料、粘合剂、包装材料和电子器件等领域有广泛的应用。
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3 实验结果的表达
（1） 升温法特征温度和反应焓的确定
图 3 升温法放热峰的DSC曲线
图3 所示的特征温度如下： • Ti 反应的起始温度，相应于DSC曲线开 始偏离起始基线的点的温度； • Tei 外推起始温度，相应于DSC曲线低温 侧的外推基线与通过曲线起始边拐点切线 的交点温度； • Tp 最大反应速率温度，相当于DSC曲线 峰顶的温度；
玻璃化温度的DSC测定法
ISO 11357-2 规定了塑料玻璃化温度的DSC测定法。 玻璃化温度是非晶态(或半晶)聚合物从玻璃 态向高弹态转变的温度。玻璃化转变温度通常 取DSC曲线发生玻璃化转变范围的中点温度， 即所谓中点法（见图1）。玻璃化转变温度 Tg 与测量方法及实验条件有关。
T½,g
图 1 玻璃化转变温度的测定
ISO 11357—5
Determination of characteristic
reaction-curve temperatures, times, enthalpy of reaction and degree of
conversion
特定反应曲线温度与时间、反应焓 与反应程度
1 定义 2 实验 （1）升温法 （2）恒温法 （3）剩余焓的测量 3 实验结果的表达 （1）升温法特征温度和反应焓的确定 （1）恒温法特征时间和反应焓的确定 （3）转化程度的测定
二 固化反应的量热测量
1 基本表达式
The reaction rate, r, corresponds to the amount of heatΦ generated per unit time normalized with respect to the total reaction enthalpy,△htot:
对于具有反应活性的材料或有意检测特殊预处 理试样的性质，则可采用一次升温的数据。而 如聚合物DSC测量，为清除试样热历史和形态 的影响，通常是进行如下的二次升温： 通气5min后，首先以20℃/min升温到足以消除 试样热历史的温度，保持温度5min。再冷却到 比预测的玻璃化转变温度低50℃，保持5min。 而后以20℃/min升温到Tefg以上30℃，记录DSC 曲线。经商定也可选择其他的升降温速率。高 扫描速率有利于提高灵敏度，而低扫描速率则 可改善分辨率。选择适当的扫描速率对观测精 细转变来说是至关重要的。
r = Φ/△htot
反应速率 r 等于总反应焓△htot 对单位时 间内产生的热量Φ （见图3-10中的箭头） 进行归一化。
Fig.3.10
The conversion,
α(T )= △hpart/△htot
The DSC curves show that the relaxation effect becomes smaller with increasing cooling rate. In the experiment described, practically no peak occurs if the cooling rate is greater than the heating rate (10 K/min). The relaxation peak becomes larger the greater the heating rate is in comparison to the cooling rate [Rudolf Riesen, Lu Liming. Application Handbook of Thermal Analysis: Thermosets. Shanghai: donghua university press, 2009:79 ].
2 实验 如样品为液体树脂或某种混合物，应含试 样量（填料除外）5～20mg。 对于处于液相的单体和预聚物（尤其是有 的组分易挥发），则应采用耐高温、高 压的密封试样皿进行状态调节和实验。
依实验目的可分别采用升温法或恒温法。 （1）升温法 以5℃min-1 到20℃min-1 的 范围从室温升温到足够高的温度，记录 整个反应峰，并以相同的升温速率测试 待比较的所有实验。应通过预备实验确 定分解温度。 （2）恒温法 可将量热仪预先恒温；或 将试样在室温放入试样皿，以尽可能快 的速度升温到恒定的测试温度。
热焓松弛 enthalpy relaxation 对于淬火的玻璃态聚合物，达到Tg 时仅观 察到热容的阶段状变化；而对在比Tg 略 低的温度退火的玻璃态试样，由于过剩 体积和过剩焓降低，可观察到热容吸热 峰，峰面积随退火而增大，Tg 向较高的 温度推移。
from: GB/T 6425—2008 热分析术语 3.5.4.2
预恒温法的步骤如下： a.将参比皿置于量热仪中； b.将仪器设定到欲测量的温度； c.使量热仪恒定在选定的温度5min; d.将盛有试样的试样皿置于量热仪中； e.记录DSC曲线。
（3）剩余焓的测量 恒温实验（即聚合反 应）结束，将仪器连同仍在其中的试样 一起冷却到室温。然后以升温法同样的 速率加热试样，以确认是否仍有剩余焓 （即是否出现尚存的聚合）。如有则将 这部分反应焓加到恒温反应焓中，测得 总反应焓。
Tmg T½,g
曲线与两外推基线等距离线交点的温度。也可由 微商DSC曲线的峰温求得。
2 原理与实验
测量比热容随温度的变化，由测得的DSC曲线 确定特征玻璃化温度。 应将仪器灵敏度调节到曲线通过转变区（阶段） 的纵坐标高度差至少是记录器满量程读数的 10%。 试样量5～20mg,称量精确到0.1mg。半晶材料 应接近这个上限。 应使用与校准仪器时相同的气氛与流速，否则 须重新校准。如用分析纯的氮气，流速为 50mL/min±10%。或经商定的其他气氛与流速。 在开始实验前，应预通气5min。
• Tef 外推终止温度，相应于DSC曲线高温 侧的外推基线与通过曲线终止边拐点切 线的交点温度； • Tf 反应的终止温度，相应于DSC曲线返 回后基线的温度。
反应焓ΔHR（以J/g为单位）是由从Ti到Tf 的反应峰和基线围绕的反应峰面积的积 分求得。
(2) 恒温法特征时间和反应焓的确定 恒温法的DSC曲线如图4。
特定反应曲线温度与时间、反应焓 与反应程度
ISO 11357-5规定了特征反应曲线温度、时间、反 应焓与反应程度的DSC测定法。 该法适用于处于固态或液态的单体、预聚物和聚合 物，所试物质可含填料和（或）引发剂（可为固 态或液态）。 该法可以DSC曲线表示试样不同阶段的反应。应当 心某些物质反应可能会失控，表现出一定的危险 性。
固化反应的两个重要效应：
• 固化反应使树脂体系的玻璃化温度提高 • 固化反应是放热反应
ISO 11357—2 ISO 11357—5
ISO 11357—2
Determination of glass transition temperature
玻璃化温度的DSC测定法
1 玻璃化转变的特征温度 2 原理与实验
图 4 恒温法放热峰的DSC曲线
时间t0 试样达到温度平衡，从t0 可确定如 下特征时间（图4）。 • ti 反应的起始时间，相应于DSC曲线偏 离起始基线的时间； • tei 外推起始时间，相应于DSC曲线低温 侧的外推基线与通过曲线起始边拐点切 线的交点的时间；
• tp 最大反应速率，相当于DSC曲线峰顶 的时间； • tf 反应的终点，相应于DSC曲线返回后 基线的时间。 恒温阶段的反应焓是由反应峰和从ti 到tf 基线之间面积的积分求得的。
转化度可由如下关系式
H k /% 100 Δ H j H
式中Δ H
k
(2)
— 到时间t k的部分反应焓，相当于ti和tk间
的部分峰面积；
ΔH
— 总反应焓，相当于ti和tf间峰的总面积
ΔH
图 8 由等温DSC曲线计算转化度
如果由等温法测得的总反应焓Δ Hj 比由升温法测得的焓 变Δ H 小，则应以Δ H 代替Δ Hj ，以便求得真正的转化 度。
图 9 α 随时间的增加 该项实验的精密度尚待各实验室间的共同实验确定。
一 Tg
· →T ↑ 固化 · 玻璃化转变与热焓松弛的分离
g
Separation of glass transition from overlapping relaxation
Fig. 3.6 Heating DSC curves of the epoxy powder samples cooled at different cooling rates (heating rate 10K/min)
Fig. 3.8 ADSC curves of uncured epoxy power (KU 600)
ADSC is able to separate ―reversing‖ from nonreversing‖ effects, that is, the glass tarnsition from the overlapping relaxation. In general, reversing effects are those that can follow the change of heating rate such as the heat capacity (i.e. cp change during the glass transition). Nonreversing effects are those that do not follow the modulation, such as enthalpy relaxation, crystallization and chemical reactions [Rudolf Riesen, Lu Liming. Application Handbook of Thermal Analysis: Thermosets. Shanghai: donghua university press, 2009:81 ].