非等溫DSC法研究環氧樹脂/空心玻璃微珠體系固化動力學

李 想, 李仙會, 馬穎琦

(上海材料研究所 上海市工程材料應用與評價重點實驗室, 上海 200437)

試驗與研究

非等溫DSC法研究環氧樹脂/空心玻璃微珠體系固化動力學

李 想, 李仙會, 馬穎琦

(上海材料研究所 上海市工程材料應用與評價重點實驗室, 上海 200437)

采用非等溫差示掃描量熱(DSC)法研究了空心玻璃微珠(HGB)填充環氧樹脂/4,4′二氨基二苯基甲烷(EP/DDM)體系的固化反應過程，計算了固化體系的動力學參數，確立了固化工藝條件。結果表明：EP/DDM/HGB體系的表觀活化能為51.21 kJ·mol-1，反應級數為 0.91;HGB的加入使固化反應的起始溫度提前7～12 ℃，峰值溫度提前4～6 ℃，并降低了固化體系的反應焓變。

環氧樹脂;空心玻璃微珠;固化動力學;非等溫DSC法

環氧樹脂因其黏結強度高、固化產物收縮率低、化學穩定性好、電絕緣性及力學性能優異等特性，在工業生產領域廣泛應用，如涂料、膠黏劑及復合材料等領域[1]。芳香胺固化劑因其分子中含有苯環，得到的固化產物耐熱性、耐化學腐蝕性以及力學性能均優于脂肪族多元胺類固化劑[2-5]。空心玻璃微珠(Hollow Glass Bead,HGB)因其低密度及球狀外形，可作為填料填充環氧樹脂制備復合材料。空心玻璃微珠的加入，既能改善固化體系的流動性，便于加工；又能均勻地分布于基體樹脂內部，使應力分布合理，并改善復合材料的硬度、剛度及尺寸穩定性[6-7]。

對于環氧樹脂/空心玻璃微珠復合材料，其應用性能與材料制備的固化工藝密切相關。如何選取最優的固化工藝，使材料具有最佳的性能，是該文研究的重要目的之一。……