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1、固化度的测定固化度(或叫转化率)。是热固性聚合物构料一个很重要的参数，用 DSC 可以很方便地 进行测定，因为固化反应(或硫化反应)一般都是放热反应放热的多少与树脂官能度的类型、 参加反应的官能团的数量、固化剂的种类及其用量等有关但是对于一个配方确定的树脂体 系，固化反应热是一定的，如图1.45所示.因此，固化度a可用下式计算：町一色H灵一X 100%L62式中AH。是，自全全固化的树脂体系进行完全固化时所放出的总热量(J/g)，AHR是固化后0R 剩余反应热(J/g).(1.62)式的计算方法在研究树脂体系贮存期方面比较方便固化度a的另一种计算方法如下:-誥x ,00%(1.63)式中即是固
2、化反应进行到t时刻的固化度，是固化反应进行到t时刻的反应热. H0和(1.62)式意义相同.(1.63)式在研究树脂体系固化反应动力学、计算反应动力学参数 方面比较方便.由固化反应的固化度的测定，可计算固化反应动力学参数(E, n A0，k)用热分析技 术研究反应动力学始于50年代初， 30 多年来已发表了几十种动力学参数处理方程.这里仅 就目前比较常用的几种非等温动力学方程介绍如下：1. Borchardt 和 Daniels 方程KAV M 一I cKdAT 十 K&rLK(7a) -C,AT*(1*64)式中k是速率常数，K是仪器常数，A为总面积，V为体积，a是到达时刻t时曲线包 围的面
3、积，C是试样的热容， T是DTA的纵坐标，n是反应级数，N0是起始摩尔数.对 p0于一级反应，n=1，则(1-65)C/dAT/rfO + KAT- 1 K(A 一 50.075.0100,0 125.0 】500 17&J 200,0 225.0 250.0(1.82)式中包合有一个独立变量t,两个相关变量a和T,三个未知常数A0, E, n 以及一个气体常数 R将B =dT/dt代入(1.82)式，则得# = zijCXp (世)即图1 钟 SY-25扫描DSC曲线(1.83)式为DSC曲线动力学理论式(2) A0，E，n 的计算对(1.83)式两边取对数0,200.L20J00,081犁
4、上Cn177,3X3ACPInZ32.0 + / - 5*43Ep132.4+ / 106 kj/monit61 +/-0-200.180.140.060,04 0.020.00.*0X)2WQA HO.O 120+013Q.0 UQt0 150.0 160.0 170,0 130.0 190,0动力学参数2,24 2.26 Z26 20 2,32( 2.34 2.36 2.382 心*X(K)/XIQJ图梢SY-25 KS固化反应点对T的关系用ln(B da /dT), -1/RT和ln(l-a )作为变量进行多线回归，解出A0, E, n. 动力学分析实验一般是以5C/min升温速率进行动
5、态扫描，如图1.47所示.图1.47示出的实验数据，通过计算机动力学软件操作程序，可得下列结果: (a) SY25胶膜固化反应动力学参数，见表17.1.7 SY-25胶康固化反应动力学MfcttAH, J/gluZEkJ/molen-15+.832*3土乳5133(+19.11.610.21(b) 反应速度常数k与温度T关系曲线，如图1.48所示(c) lnk与1/T的函数关系曲线.如图1.49所示.图SY-25胶膜固化反应1诚对“丁关系裤2X 1矩當001*50 SY-25 膜恒溫固化温度与固化时间关系动力学参数计算出来后，进一步通过计算机软件程序用这些参数来预测在恒温条件下 SY25 胶膜
6、的固化反应性，得出如下关系：(a) 要达到顶定的固化度a所需的时间与温度的关系，如图1.50所示.(b) 在不同恒温温度下固化度a与时间的关系如图1.51所示.温度140i0U,0j 90.0 60.07U060.00.00.025.050*07&,0时阖* min100.0SUH SY-25胶膜固化反应芍t关系(c) 在设定的固化反应时间下固化度a与恒温温度的关系如图1.52所示；用DSC技术测得a和Tg后，可建立热固性材料的固化度a与玻璃化转变温度Tg之间 的重要关系其步骤如下：(a) 为了建立Tg与a的相互关系，实验方案要选择一个最佳的固化温度.在此温度下， 固化反应速度适中易于测定，如图 1.53 所示(b) 测定n=f(t)关系.即在选定的最佳温度下，测定固化度随固化时间t的变化关系，如 图 1.54 所示(c) 测定Tg=f(t)关系，即在选定的最佳温度下，测定玻璃化转变温度与固化时间的关系, 如图 1.55所示(d) 建立a =f (Tg)关系，如图1.56所示.2 /柱时应力 驰或退火奴应扫描左 固化反应200.100反应連率(mJ/前-未固化试样环氧轉脂复合林料固化7-r25*Cf)102030时阿i min.图1.5*等沮Bl化瓦应DSC悶覩
