低共熔点

低共熔点[dīgòngróngdiǎn] ADFASDFAF23RQ23R

[生物化学] eutectic point ADSFAEQWER353423413434

低共熔点芳胺固化环氧树脂：采用低熔点的间苯二胺（m-PDA）对新型固化剂长链柔性芳香胺（LCDA）进行物理共混改性，可得到低共熔点的芳胺环氧固化剂。其 n(m-PDA):n(LCDA)=1:1 时，混合物具有低共熔温度为50.9℃。这一课题研究了该低共熔点芳胺与环氧树脂（E-51）的固化行为，根据Melak方法和Kissinger方法，确定了体系的固化动力学模型及固化动力学参数。 ADFASDFAF23RQ23R

热固性树脂固化动力学参数常用DSC数据分析确定。固化反应中DSC测量的热量与树脂环氧基团和固化剂反应基团的消耗量成正比，即反应热与反应转化程度成正比，据此可研究固化动力学和确定动力学参数。 ADFASDFAF23RQ23R

反应程度： ADSFAEQWER353423413434

α = ΔHt / ΔHo   (1)

反应速率： ADSFAEQWER353423413434

da/dt = (1/ΔHo) (dΔH/dt)   (2) ADSFAEQWER353423413434

式中：ΔHt为反应到时间t时放出的热量，ΔHo为总的固化热，dΔH/dt为热流速率。 ADSFAEQWER353423413434

热固性树脂固化动力学可分为2种基本类型：n级反应和自催化反应机理： ADFASDFAF23RQ23R

n级反应： ADSFAEQWER353423413434

da/dt = k (1-a)^n   (3)

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自催化反应： ADSFAEQWER353423413434

da/dt = k a^m (1-a)^n   (4) ADFASDFAF23RQ23R

或 ADSFAEQWER353423413434

da/dt = (k1 + k2 a^m) (1-a)^n   (5) ADSFAEQWER353423413434

式中：k、k1、k2为反应速率常数，m和n为反应级数。

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该实验采用动态DSC数据来分析确定体系的固化动力学。Melak方法是较为有效的分析动态固化动力学模型的方法，此方法引入y(a)函数，并将y(a)与a作图拟合。然后将实验曲线与标准曲线进行比较，以确定动力学模型。

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式中：T0.5和分别为a=0.5时的温度和反应速率。

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在固化反应中反应速率方程的一般表达式亦可表示为： ADSFAEQWER353423413434

da/dt = A exp(-ΔE/(RT)) f(a)   (6)

式中：A为频率因子，ΔE为表观活化能（kJ/mol），f(a)为要确定的动力学模型。

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若选择n级反应模型，(3)式变为：

(da/dt) e^(ΔE/RT) = A (1-a)^n   (8)

将(8)式两边取对数得： ADFASDFAF23RQ23R

ln[(da/dt) e^(ΔE/RT)] = lnA + n ln(1-a)   (9)

式中反应活化能ΔE可由Kissinger方法来确定。然后根据DSC数据计算ln[da/dt] e^(ΔE/RT)和ln(1-a)，作图并进行线性回归求得反应级数n及频率因子A。 ADSFAEQWER353423413434

若选择自催化模型，(4)式可变为： ADFASDFAF23RQ23R

ln[(da/dt) e^(ΔE/RT)] = lnA + n ln[a^(m/n) (1-a)]   (10) ADFASDFAF23RQ23R

以ln[(da/dt) e^(ΔE/RT)]对ln[a^(m/n) (1-a)]作图并进行线性回归处理可求得反应级数m、n及频率因子A。

通过对低共熔点芳胺固化环氧树脂体系的研究，揭示了其固化动力学特性，为新型固化剂的设计和应用提供了理论依据。

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