熱固性樹脂

前言

為了能深入地了解熱固性樹脂，本應用手冊給出了大量的實例。用于樣品測試的主要技術為差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TGA）、熱機械分析（TMA）和動態(tài)熱機械分析（DMA）。在特別情況下，也使用如SDTA、圖像監(jiān)測和逸出氣體分析這樣的在線聯(lián)用技術。熱固性樹脂是經(jīng)歷了稱為固化即交聯(lián)的永久性化學反應而形成交聯(lián)網(wǎng)狀結構的熱固性聚合物。它們是堅硬的、典型不溶的機械強度和溫度穩(wěn)定性高的材料。與熱塑性塑料不同，熱固性樹脂在固化后不能再熔融或再成型為另一個形狀。熱固性材料包括大范圍的在化學上不同的化合物。當今，為了開發(fā)新的材料性能，越來越多的不同類型的聚合物被結合在一起。因而有時難以區(qū)分熱固性樹脂、熱塑性塑料和彈性體。由于這個原因，本手冊的重心放在可被清晰確定為熱固性樹脂的相對簡單的體系。第一部分為全面的評述和對常用于熱固性樹脂表征的分析技術的扼要說明。第二部分論述各個熱固性樹脂的化學性能和討論這些材料的用途。這部分是供熱固性聚合物領域的新人和期望學習更多熱固性樹脂性能和應用的人們使用的。第三部分討論可用不同熱分析技術研究的性能和效應。通常，為了利于比較，用相同的樹脂體系來測試。第四至第九部分集中于實際例子。按照樹脂體系類型被細分。應用實例描述了在熱固性樹脂的生命周期中可被研究、測試或只是檢查的不同性能。我希望本書中描述的應用將為這個相當復雜但十分有意義的領域的專家和新手找到廣泛的興趣并激勵新思想。

內(nèi)容概要

　　《熱分析應用手冊系列叢書》之《熱固性樹脂》分冊通過大量實例全面深入地介紹和討論了熱分析在熱固性樹脂方面的應用。主要內(nèi)容：熱分析技術DSC、TMDSC、TGA、TMA和DMA等簡介；熱固性樹脂的結構、性能和應用；熱固性樹脂的基本熱效應；環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂等的熱分析一固化反應（等溫固化、光固化、后固化、反應動力學等）、玻璃化轉變（Tg與固化度、Tg的各種測試法、固化反應中的玻璃化、凝膠化、時間一溫度轉換圖等）、填料和增強纖維等的影響、印制線路板分析（Tg、分層、老化）、縮聚、加聚、層壓板、黏合劑……

作者簡介

作者：(瑞士)Rudolf Riesen 譯者：陸立明

書籍目錄

應用一覽表(第一至第三章)應用一覽表(第四至第九章)1．熱分析概論1．1 差示掃描量熱法(DSC)1．1．1 常規(guī)DSC1．1．2 溫度調制DSC(TMDSC)1．1．2．1 ADSC1．1．2．2 IsoStep1．1．2．3 TOPEM1．2 熱重分析(TGA)1．3 熱機械分析(TMA)1．4 動態(tài)熱機械分析(DMA)1．5 與TGA的同步測量1．5．1 同步DSC和差熱分析(DTA，SDTA)1．5．2 逸出氣體分析(EGA)1．5．2．1 TGA—MS1．5．2．2 TGA—FTIR2．熱固性樹脂的結構、性能和應用2．1 概述2．2 熱固性樹脂的化學結構2．2．1 大分子2．2．2 熱固性樹脂概述2．2．3 樹脂2．2．3．1 環(huán)氧樹脂2．2．3．2 酚醛樹脂2．2．3．3 氨基樹脂2．2．3．4 醇酸樹脂，不飽和聚酯樹脂2．2．3．5 乙烯基酯樹脂2．2．3．6 烯丙基、DAP模塑料2．2．3．7 聚丙烯酸酯2．2．3．8 聚氨酯體系2．2．3．9 二氰酸酯樹脂2．2．3．1 0聚酰亞胺、雙馬來酰亞胺樹脂2．2．3．1 1硅樹脂2．3 固化反應2．3．1 交聯(lián)步驟2．3．2 TTT圖2．3．3 固化動力學2．4 熱固性樹脂的應用2．4．1 熱固性樹脂的性能2．4．2 加工2．4．3 各種樹脂的應用領域和性能2．4．3．1 環(huán)氧樹脂2．4．3．2 酚醛樹脂2．4．3．3 氨基樹脂2．4．3．4 聚酯樹脂2．4．3．5 乙烯基酯樹脂2．4．3．6 苯二酸二烯丙酯模塑料2．4．3．7 丙烯酸酯樹脂2．4．3．8 聚氨酯2．4．3．9 聚酰亞胺PI和BMI2．4．3．1 0硅樹脂2．4．3．1 1使用范圍和應用概述2．5 熱固性樹脂的表征方法2．5．1 所需信息的概述2．5．2 表征熱固性樹脂的熱分析技術2．5．3 玻璃化轉變2．5．3．1 玻璃化轉變和松弛：熱學和動態(tài)玻璃化轉變2．5．3．2 玻璃化轉變溫度的測定2．5．4 熱固性樹脂分析的標準方法3．熱固性樹脂的基本熱效應3．1 熱效應的DSC測量3．1．1 玻璃化轉變的測定3．1．1 _1玻璃化轉變溫度的DSC測量3．1．1．2 用DSC計算玻璃化轉變的方法3．1．1．3 樣品預處理對玻璃化轉變的影響3．1．1．4 玻璃化轉變的ADSC測量3．1．2 比熱容測定3．1．3 用DSC測試的固化反應3．1．3．1 動態(tài)固化：第一次和第二次升溫測量3．1．3．2 等溫固化的DSC測量3．1．3．3 后固化和固化度的DSC測量3．1．3．4 玻璃化轉變與轉化率的關系3．1．3．5 固化速率和動力學的等溫測量3．1．3．6 固化速率的動態(tài)測量3．1．3．7 動力學計算和預測3．1．4 玻璃化轉變和后固化的分離(TOPEM法)3．1．5 紫外光固化的DSC測量3．2 效應的TGA測量3．2．1 熱固性樹脂升溫時的質量變化3．2．2 含量測定：水分、填料和樹脂含量3．2．3 苯酚一甲醛縮合反應的TGA分析3．3 效應的TMA測量3．3．1 線膨脹系數(shù)的測定3．3．2 玻璃化轉變的TMA測量3．3．2．1 測定玻璃化轉變的膨脹曲線3．3．2．2 薄涂層軟化溫度的測定3．3．2．3 由彎曲測試測定玻璃化轉變3．3．3 固化反應的TMA測量3．3．3．1 固化反應的彎曲測量研究3．3．3．2 凝膠時間的DLTMA測定3．4 效應的DMA測量3．4．1 玻璃化轉變的DMA測量3．4．2 玻璃化轉變的頻率依賴性3．4．3 動態(tài)玻璃化轉變3．4．4 等溫頻率掃描3．4．5 主曲線繪制和力學松弛頻率譜3．4．6 固化的DMA測量3．5 玻璃化轉變DSC、TMA和DMA測量的比較4．環(huán)氧樹脂4．1 影響固化反應的因素4．1．1 固化條件(溫度、時間)的影響4．1．2 組分混合比例的影響4．1．3 促進劑類型的影響4．1．4 促進劑含量對固化反應的影響4．1．5 環(huán)氧樹脂：轉化率行為的預測和驗證4．1．6 環(huán)氧樹脂固化的DMA測量4．1．7 預浸料固化的DMA測量4．1．8 粉末涂層的固化4．2 影響玻璃化轉變的因素4．2．1 重復后固化對玻璃化轉變的影響4．2．2 化學計量對固化和最終玻璃化轉變溫度的影響4．2．3 活性稀釋劑對最終玻璃化轉變溫度的影響4．2．4 玻璃化4．2．4．1 玻璃化轉變溫度與轉化率關系的測定4．2．4．2 等溫固化反應中化學引發(fā)玻璃化轉變的溫度調制DSC測量4．2．4．3 非模型動力學和固化過程中的玻璃化4．2．4．4 固化過程中玻璃化的測量4．2．5 TTT圖的測定4．2．5．1 TTT圖：由后固化實驗測定4．2．5．2 TTT圖：溫度調制DSC的應用4．2．5．3 玻璃化和非模型動力學4．2．6 等溫固化的凝膠點和力學玻璃化轉變5．不飽和聚酯樹脂6．甲醛樹脂7．甲基丙烯酸類樹脂8．聚氨酯體系9．其它樹脂體系附錄：縮寫和首字母縮拼詞與熱固性樹脂有關的所用術語文獻

章節(jié)摘錄

插圖：2．5熱固性樹脂的表征方法2．5．1所需信息的概述多種不同測試和分析方法用于表征原材料、中間產(chǎn)物和固化過程。例如，對未固化的樹脂的測試用來表征可能的過程行為，并包括黏度和黏性等的測定。對固化產(chǎn)物本身進行另外的許多測試，這些測試的目的是表征其熱學、力學或化學性能。填料、聚合物和添加劑含量的定量測定也是重要的。對大多數(shù)產(chǎn)品，熱固性樹脂的生命周期可劃分為四個截然不同的時期：樹脂的生產(chǎn)、熱固性樹脂的加工、產(chǎn)品的使用和最后的處理。取決于所關心的領域，表征的問題有：樹脂類型（環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂……）

編輯推薦

　　本書是《熱分析應用手冊系列叢書》之《熱固性樹脂》分冊。全書共分四個部分：第一部分為全面的評述和對常用于熱固性樹脂表征的分析技術的扼要說明；第二部分論述各個熱固性樹脂的化學性能和討論這些材料的用途。這部分是供熱固性聚合物領域的新人和期望學習更多熱固性樹脂性能和應用的人們使用的；第三部分討論可用不同熱分析技術研究的性能和效應；第四至第九部分集中于實際例子。按照樹脂體系類型被細分。應用實例描述了在熱固性樹脂的生命周期中可被研究、測試或只是檢查的不同性能。與其他分冊一樣，本書以中英文對照方式出版，讀者可以閱讀中文，同時可對照原著。無論對熱分析工作者，還是熱分析學習者，應該都有幫助和裨益。

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