復材氣瓶用環(huán)氧樹(shù)脂
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(diǎn)來(lái)計算出反應表觀(guān)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(wú)關(guān)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(xiàn),再經(jīng)過(guò)線(xiàn)性回歸分析后計算出表觀(guān)活化能。反應級數可以通過(guò)Crane方程近似計算。
結果與討論
1、樹(shù)脂體系固化DSC分析結果及計算 不同升溫速率下樹(shù)脂DSC測試分析結果如表1所示。 表1樹(shù)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(式1)
Crane方程
d(1nφ)/d(1/Tp)≈-Ea/nR(式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(guān)活化能Ea(kJ/mol)
由表1數據作出的ln(φ/Tp2)~1/Tp曲線(xiàn),經(jīng)線(xiàn)性回歸得出斜率k=5.724,再由式(1-1)得出表觀(guān)活化能
Ea=47.592kJ/mol。
lnφ~l/Tp曲線(xiàn)的斜率k=-6.57,由式(1-2)算出反應級數n=0.911
故本實(shí)驗樹(shù)脂體系的固化反應動(dòng)力學(xué)方程為-da/dt=k [1-a]0.911,反應進(jìn)行比較緩慢,膠液適用期長(cháng),實(shí)測樹(shù)脂常溫下凝膠時(shí)間大于8h。
2、澆鑄體性能測試
表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(shù)脂。 表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