环氧树脂/粘土纳米复合材料的固化反应动力学

环氧树脂/粘土纳米复合材料的固化反应动力学

崔继文¹,², 王书红¹，李晓军³, 武冬梅¹, 那辉², 孟令锴⁴

1. 佳木斯大学化学与药学院, 黑龙江佳木斯 154000； 2. 吉林大学化学学院, 长春 130021；3. 佳木斯师范学校, 黑龙江佳木斯 154000； 4. 牡丹江医学院药学系, 黑龙江佳木斯 153000

收稿日期:2007-11-13 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-07-26 发布日期:2008-07-26
通讯作者: 崔继文

Kinetics of Curing Reaction of Epoxy Resin/Montmorillonite Nanocomposites

CUI Jiwen¹,², WANG Shu hong¹, LI Xiaojun³, WU Dongmei¹, NA Hui², MENG Lingkai⁴

1. College of Chemistry and Pharmacy, Jiamusi University, Jiamusi 154000, Heilongjiang Province, China;2. College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130021, China; 3. Jiamusi Normal School, Jiamusi 154000, Heilongjiang Province, China; 4. Department of Pharmacy, Mudanjiang Medical University, Mudanjiang 153000, Heilongjiang Province, China

Received:2007-11-13 Revised:1900-01-01 Online:2008-07-26 Published:2008-07-26
Contact: CUI Jiwen

摘要/Abstract

摘要： 用十六烷基三甲基溴化铵直接处理钙基蒙脱土(MMT), 使其层间距达到2.21 nm. 采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究环氧树脂/粘土体系的固化反应动力学, 并用Kissinger方法求得其表观活化能ΔE=41.03 kJ/mol, 根据Crane理论计算得到反应级数为0.85, 确定了使用4,4′二氨基二苯醚二苯酮(BADK)作为固化剂的固化反应条件, 最后采用非等温DSC法研究了环氧树脂/粘土纳米复合材料的热性能. 结果表明, 纳米复合材料具有较高的玻璃化转变温度.

关键词: 钙基蒙脱土, 环氧树脂, 4,4′二氨基二苯醚二苯酮, X射线衍射, 固化反应动力学, 纳米复合材料

Abstract: Camontmorillonite was directly modified with hexadecyl trimethyl ammonium bromide. The interlamellar spacing of the organophilic montmorillonite (OMMT), corresponding to the (001) plane peak reached 2.21 nm. The reaction process of the curing system (E51/BADK/MMT) was studied by nonisothermal DSC and carefully analyzed. Based on the Kissinger method, the apparent activation energy (ΔE) was calculated to be 41.03 kJ/mol. The reaction order(n=0.85) was calculated according to Crane theory. The curing reaction conditions with BADK as the curing reagent were found. At last, the thermal properties of epoxy resin/MMT nanocomposites were studied by nonisothermal DSC. The experimental data indicate that Tg’s of nanocomposites are higher.

Key words: Camontmorillonite(MMT), epoxy resin(E51), 4,4′ diaminodiphenylether diphenylketone (BADK), XRD, curing reaction kinetic, nanocomposite

中图分类号:

O633.13

崔继文,, 王书红，李晓军, 武冬梅, 那辉, 孟令锴. 环氧树脂/粘土纳米复合材料的固化反应动力学[J]. J4, 2008, 46(04): 774-778.

CUI Jiwen,, WANG Shu hong, LI Xiaojun, WU Dongmei, NA Hui, MENG Lingkai. Kinetics of Curing Reaction of Epoxy Resin/Montmorillonite Nanocomposites[J]. J4, 2008, 46(04): 774-778.

[1]	马晓坤, 冯旭, 李峰, 贾宏菲, 杨春才. 自乳化环氧树脂成膜剂的制备[J]. 吉林大学学报(理学版), 2018, 56(5): 1273-1277.
[2]	赵霞, 李佳. 聚苯胺纳米纤维/Fe₃O₄纳米粒子磁性复合材料对水中痕迹量Pb²⁺的吸附及快速分离性能[J]. 吉林大学学报(理学版), 2015, 53(05): 1034-1038.
[3]	沈春生, 吴国光, 高福斌, 马艳, 杜国同, 李万程. 6H-SiC衬底上InN单晶薄膜的RF-MBE生长[J]. J4, 2012, 50(06): 1247-1251.
[4]	王肇虹, 李永华, 孟繁玲, 赵竹第. 淬火和退火后尼龙6的X射线衍射谱[J]. J4, 2012, 50(01): 126-128.
[5]	张亚南, 张洪武. 加工有机晶体管电极的压力选择性剥离方法[J]. J4, 2011, 49(06): 1119-1123.
[6]	崔继文, 王书红, 张瑞仁, 那辉, 孟令锴. 含联苯结构环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及其固化反应动力学[J]. J4, 2011, 49(05): 939-943.
[7]	郭星原, 丁战辉, 薛燕峰, 徐辑廉, 衣艳磊, 李亮, 周静, 许大鹏. ZnO晶须的变温Raman光谱[J]. J4, 2010, 48(05): 840-842.
[8]	徐跃, 于文学, 化黎贵, 张宇洁, 龙北红, 赵竹第. 尼龙6/蒙脱土纳米复合材料在不同温度下的拉伸性能[J]. J4, 2010, 48(03): 482-486.
[9]	李雪飞, 刘伟, 詹宝庆, 张剑, 崔启良, 邹广田. 石墨相氮化碳的制备及表征[J]. J4, 2009, 47(05): 1057-1060.
[10]	李海波,, 陈敬艳, 刘梅, 孟祥东. CoFe₂O₄/SiO₂纳米复合材料的制备及其磁性[J]. J4, 2007, 45(03): 455-457.
[11]	崔继文，，孙瑞岩，李士伟，王力峰，那辉. 十六烷基三甲基溴化铵直接处理钙基蒙脱土[J]. J4, 2007, 45(02): 297-300.
[12]	郭星原, 张洪武, 马光, 丁战辉, 王健. 浮区法制备金红石单晶及其光谱特性[J]. J4, 2007, 45(02): 268-270.
[13]	王文全, 周航, 徐世峰, 徐钦英, 邢冰冰. (Nd_1-xEr_x)₃Fe_27.31Ti_1.69化合物的磁晶各向异性[J]. J4, 2005, 43(06): 822-824.
[14]	廖燕平, 黄金英, 郜峰利,4, 邵喜斌, 付国柱, 荆海，缪国庆. 激光晶化多晶硅的制备与XRD谱[J]. J4, 2004, 42(01): 99-102.