为研究风电叶片用环氧树脂的固化反应,采用等温DSC法测得了树脂体系在60℃、70℃、80℃下的等温放热曲线,并通过Matlab拟合功能对n级动力学模型、自催化模型和Kamal模型三种基本模型进行了分析,结果表明该树脂体系符合Kamal模型。在对Kamal模型计算结果与实验数据的对比中发现,计算结果在后段出现了偏高的现象,因此必须考虑扩散效应的影响。在对两个扩散控制Kamal模型的对比中可以发现Chern模型结果较优,该模型对转折点附近的拟合结果较为符合实际。
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研究沥青作为一种新的增韧剂,对环氧树脂的增韧效果,并测试分析不同含量的沥青对环氧树脂的韧性影响。结果表明,添加2%的沥青时,环氧树脂冲击韧性提高120%;环氧树脂的拉伸强度和模量随沥青含量的变化不大。红外分析结果表明,沥青和环氧树脂之间没有发生化学作用。差示扫描热分析结果显示,沥青含量超过2%之后,固化产物玻璃化转变温度有一定程度降低。
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采用动态差示扫描量热法(DSC)研究了玻璃纤维/环氧树脂预浸料体系的固化过程,考察了玻璃纤维对环氧树脂固化动力学的影响;利用Kissinger法和Crane公式计算了体系的反应活化能、指前因子、反应级数等固化动力学参数。结果表明,玻璃纤维使环氧树脂体系的理论凝胶化温度、固化温度和后处理温度升高;同时,增大了固化反应活化能,而固化反应的反应级数基本不变。说明玻璃纤维使环氧树脂体系固化反应变难,但不改变其固化反应机理。