簡介
低共熔點[dīgòngróng
低共熔點[dīgòngróngdiǎn]
[生物化學]eutecticpoint
相關介紹
低共熔點芳胺固化環氧樹脂(
採用低熔點的間苯二胺(m-PDA)對新型固化劑長鏈柔性芳香胺(LCDA)進行物理共混改性，可得到低共熔點的芳胺環氧固化劑。其n(m-PDA)：n(LCDA)=1：1時，混合物具有低共熔溫度為50.9℃。這一課題研究了該低共熔點芳胺與環氧樹脂(E-51)的固化行為，根據Melak方法和Kissinger方法，確定了體系的固化動力學模型及固化動力學參數。
三、理論分析
熱固性樹脂固化動力學參數常用DSC數據分析確定。固化反應中DSC測量的熱量與樹脂環氧基團和固化劑反應基團的消耗量成正比，即反應熱與反應轉化程度成正比，據此可研究固化動力學和確定動力學參數。
反應程度：
α=△Ht/△Ho。(1)
反應速率：
da/dt=(1/△Ho)(d△H/dt)(2)
式中：△Ht為反應到時間t時放出的熱量，△Ho為總的固化熱，d△H/dt為熱流速率。
熱固性樹脂固化動力學可分為2種基本類型：n級反應和自催化反應機理：
n級反應：
da/dt=k(1-a)n(3)
自催化反應：
da/dt=kam(1-a)n(4)或
da/dt=(k1+k2am)(1-a)n(5)
式中：k、k1、k2：為反應速率常數，m和n為反應級數。
該實驗採用動態DSC數據來分析確定體系的固化動力學。Melak方法是較為有效的分析動態固化動力學模型的方法，此方法引入y(a)函式，並將y(a)與a作圖擬合。然後將實驗曲線與標準曲線進行比較，以確定動力學模型。
式中：T0.5和分別為a=0.5時的溫度和反應速率。
在固化反應中反應速率方程的一般表達式亦可表示為：
式中：A為頻率因子，△E為表觀活化能(kJ/mol)，f(a)為要確定的動力學模型。
若選擇n級反應模型，(3)式變為：
(da/dt)e△E/RT=A(1-a)n(8)
將(8)式兩邊取對數得：
ln[(da/dt)e△E/RT]=lnA+nln(1-a)(9)
式中反應活化能△E可由Kissinger方法來確定。然後根據DSC數據計算ln[da/dt]e△E/RT和ln(1-a)，作圖並進行線性回歸求得反應級數n及頻率因子A。
若選擇自催化模型，(4)式可變為：
ln[(da/dt)e△E/RT]=lnA+nln[am/n(1-a)](10)
以ln[(da/dt)e△E/RT]對ln[am/n(1-a)]作圖並進行線性回歸處理可求得反應級數m、n及頻率因子A。
